近日，柔性电子创新研究在材料学科期刊《Journal of Energy Storage》上发表了题为“Oxygen-vacancy B-dopedNiO/reduced graphene oxide composite nanosheets for high-performance asymmetric supercapacitor”的最新研究成果。

  在能源存储领域，电极材料的性能对超级电容器的表现起着关键作用。NiO因具备较高的理论比电容，在储能电极材料的研究中备受关注。然而，其固有的低导电性以及在电化学环境中的不稳定性，阻碍了超级电容器能量密度等关键性能的提升，极大地限制了它在实际储能电极方面的应用。原子掺杂与导电材料复合的策略，能显著增强电极材料的电化学性能。本研究中，通过室温自组装制备了富含氧空位的硼掺杂氧化镍/还原氧化石墨烯(B-(NiO/rGO))复合纳米片。B-(NiO/rGO)复合材料在1Ag⁻的电流密度下展现出高达888.4Fg⁻的比电容。此外，组装的两电极非对称超级电容器器件的能量密度为33.65Whkg⁻。即使经过10000次循环测试，该复合材料的电容保持率为98.2%，显示出优异的循环稳定性。通过理论计算确定的OH⁻离子吸附能表明，B-(NiO/rGO)的吸附能(-2.32eV)比纯NiO(-1.62eV)更高。硼掺杂和在NiO中引入rGO所产生的多方面协同效应，显著提升了比电容。因此，该方法通过提升正极材料性能，为超级电容器的发展提供了有力支持。

图一 非对称超级电容器器件的电化学性能及应用

  我校化学化工学院2022级硕士研究生郝萧静为论文的第一作者，周卫强教授、青年教师李丹琴博士和徐景坤教授为论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金（52174278）、江西省重点学科学术技术带头人计划（20204BCJL22040）、江西省自然科学基金（20212ACB204005）及江西科技师范大学博士启动基金项目（2022BSD09）的支持。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.est.2024.114972