塑料废弃物升级再造的CoP/Co基氮掺杂碳衍生Co-MOF-71用于高性能超级电容器

本文报道了一种通过水热法在碳布（CC）上原位生长MnOOH/MnO2复合电极的创新研究。该材料通过构建3D层级结构（含MnO2纳米棒和MnOOH纳米片），实现了17.45 mg cm?2的超高质量负载，并在1 mA cm?2电流密度下获得1.444 mAh cm?2的面容量（相当于4.331 F cm?2）。组装的非对称超级电容器（ASC）展现出2.4 V宽电压窗口和0.751 mWh cm?2的高能量密度，为高能量存储系统提供了新思路。

　　

Highlight

本研究通过简单水热法在碳布（CC）上构建了具有3D结构的MnOOH/MnO₂复合电极，其独特的α-MnO₂纳米棒与β-MnOOH纳米片协同作用，突破了传统锰基氧化物质量负载限制（达17.45 mg cm^?2），为高能量密度储能器件提供了新范式。

Results and discussion

XRD分析显示，复合材料在2θ=12.8°（110晶面）和37.5°（211晶面）处呈现典型Mn氧化物衍射峰。电化学测试表明，优化后的电极在1.2 V宽电压窗口下展现卓越的电荷传输能力，其面容量（1.444 mAh cm^?2）远超同类材料，10,000次循环后电容保持率高达88.5%。

Conclusions

该工作通过低成本水热法成功制备MnOOH/MnO₂/CC复合电极，其纳米棒-纳米片异质结构显著提升电荷传导效率。组装的ASC器件实现2.4 V工作电压和0.751 mWh cm^?2的实用级能量密度，为下一代储能系统开发奠定基础。