近日,我校蓝邦博士研究团队以嘉应学院化学与环境学院为第一单位在化工领域著名期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院JCR分区1区,IF=13.273)发表了题为“Charge regulation engineering to suppress Jahn-Teller distortion in low crystallinity In-doping MnCo2O4 for high activity pseudocapacitors and hydrogen evolution reaction”的研究论文。
过渡金属氧化物MnCo2O4因其低成本和高理论活性,成为广受关注的超级电容器和电催化领域的电极材料,但其在电化学过程中,Mn3+和Co3+离子的电子云受周围环境的影响容易发生构型形变(姜-泰勒变形),导致其活性和稳定性显著地降低。
为了解决这一科学问题,该团队提出了一种电荷调节工程的策略,通过一种简易的激光辅助方法,在泡沫镍(NF)上原位生长针状低结晶度In掺杂的MnCo2O4复合物(In/MnCo2O4-NF)。X-射线光电子能谱(XPS)和X射线吸收近边光谱(XANES)分析表明,掺杂In和Mn/Co之间的强电子相互作用能够有效抑制In/MnCo2O4中Mn3+和Co3+阳离子的姜-泰勒变形。凭借此优势,In/MnCo2O4-NF展示了优异的超级电容器性能,
电流密度为1A·g-1时比电容高达1436.8 F·g-1。当材料与活性炭配对时,准固态非对称超级电容器提供的最大的能量密度为61.5Wh·kg-1(功率密度963.2 W·kg-1)。另外,In/MnCo2O4-NF具有良好的析氢反应活性(HER),达到电流密度10mA·cm-2仅需过电位低61.8 mV。
(化学与环境学院)
论文链接地址如下:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894721044612
来源:嘉应学院官网
撰稿人:化学与环境学院
审稿人:张丰如
编辑:钱盈盈
审核:罗裕霞
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