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原位X射线衍射探测纳米结构MoS2赝电容器中电化学驱动相变的抑制
摘要： 具有非扩散限制电荷存储机制的赝电容器可实现超越传统电池材料的快速动力学。研究表明，对传统电池材料进行纳米结构化可诱导赝电容行为。我们前期研究发现，金属相1T-MoS?纳米晶组装体比块体材料具有更快的电荷存储速率，定量电化学测试证实其电流响应呈电容特性。本研究通过系列原位X射线衍射实验揭示：金属相1T-MoS?纳米晶的高电容响应源于标准一级相变的抑制?？樘錗oS?在锂化/脱锂过程中，恒流充放电曲线会出现特征平台，X射线衍射图谱也会产生新衍射峰，表明存在1T相与三斜晶系相（LixMoS?）的相变；而MoS?纳米晶组装体则完全不呈现这些特征。我们推测，MoS?晶粒尺寸减小抑制了一级相变并引发类固溶体行为，这可能是由于受限空间内成核位点形成受阻所致。总体而言，MoS?纳米结构化既抑制了1T-三斜晶系相变，又缩短了锂离子扩散路径，使MoS?纳米晶组装体表现出近乎理想的赝电容特性。
关键词： 插层赝电容器、赝电容、二硫化钼、相变抑制、多孔电极、纳米晶体组装体、快速充电
更新于2025-09-23 15:23:52
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太阳能充电赝电容器：在ZnO@NiO纳米棒阵列中实现太阳能的同步转化与存储
摘要： 本文报道了基于ZnO@NiO纳米棒阵列的无偏压太阳能驱动赝电容器，该器件实现了单一电极内光捕获与电化学储能的协同耦合。在太阳能充电过程中，ZnO/NiO PN结作为驱动力分离激子，并通过界面诱导电子注入对电极形成充电偏压。在此偏压下，光激发空穴捕获的OH?可与NiO发生氧化还原反应产生电子。正如预期，在1倍太阳光照且无外接电偏压条件下，该ZnO/NiO复合材料在0.5 A g?1电流密度下展现出优异的比电容（44.5 F g?1）及良好的循环性能（50次循环后容量保持率99%）。此外，推导出电容方程以解释随太阳能充电时间增加而提升的电容特性。这些发现表明，单组分光充电电容器在按需实现光诱导电能存储与释放方面具有进一步发展的潜力。
关键词： 太阳能转换、ZnO@NiO纳米棒阵列、光电容、赝电容
更新于2025-09-04 15:30:14
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揭示可控氧化黑磷纳米片分子级表面氧化还原位点
摘要： 块状和二维黑磷因其高达2,600 mAh g?1的理论容量被视为极具前景的电池材料。然而其倍率性能与循环能力受限于本征（脱）合金化机制。本研究展示了一种独特的表面氧化还原分子级机制：氧化黑磷纳米片上的P位点通过强层间键合作用与石墨烯形成强耦合。这些氧化黑磷的氧化还原活性位点被限制在非晶异质界面处，展现出真正可逆的赝电容特性（在2,000 mV s?1扫速下占总存储电荷量的99%）。此外，基于氧化黑磷的电极表现出478 F g–1的比电容（是黑磷的四倍），其倍率性能达~72%（黑磷仅为21.2%），并在50,000次循环后保持率约91%。原位光谱电化学与理论分析揭示了表面暴露P氧化还原位点的电子结构与化学环境发生可逆变化。
关键词： 储能、赝电容、石墨烯、黑磷、氧化还原活性位点
更新于2025-09-04 15:30:14
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光敏碳超级电容器：碘掺杂β-环糊精形成的多孔空心纳米碳材料
摘要： 我们发现，在碘掺杂β-环糊精碳化制成的多孔纳米碳电极经光照后，其超级电容性能出现巨大提升（最高达4倍）。该效应即便不采用常规的KOH处理工艺也能实现，其原理在于有效活化表面积的增强。这种合成多孔纳米碳在碳/电解质界面展现出截然不同的储能特性。我们探究了多孔结构、超分子多孔碳电子特性与超级电容增强之间的关联。阻抗谱测量（奈奎斯特图）明确显示其能量存储遵循电容机制。超级电容的提升可归因于低维纳米界面中光生载流子的作用——该机制中离域电子浓度的增加导致了亥姆霍兹层电容的解锁。
关键词： 纳米多孔碳，奈奎斯特图，插层，多孔结构，赝电容
更新于2025-09-04 15:30:14