【摘 要】
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Co（OH）2、CoO和Co3O4等钴基化合物因具有高理论容量和赝电容性质而备受关注.但受限于活性表面积小、电荷传输缓慢等原因,钴基纳米材料的实际储能性能却有限.本文以我们前期开发
【机 构】
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Key Laboratory of Mesoscopic Chemistry of MOE and Jiangsu Provincial Lab for Nanotechnology, School
【出 处】
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Science China Materials
【基金项目】
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jointly supported by the National Key Research and Development Program of China(2017YFA0206500and 2018YFA0209103);the National Natural Science Foundation of China(21832003,21773111,51571110 and 2157
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Co（OH）2、CoO和Co3O4等钴基化合物因具有高理论容量和赝电容性质而备受关注.但受限于活性表面积小、电荷传输缓慢等原因,钴基纳米材料的实际储能性能却有限.本文以我们前期开发的具有大比表面积、高导电性和微孔-介孔-大孔共存的分级结构氮掺杂碳纳米笼（hNCNCs）为载体,成功构建了晶粒尺寸小、电荷转移快的系列钴基纳米晶-hNCNCs复合材料,有效地提高了活性材料的利用率.其中,Co（OH）2/hNCNCs在2 Ag-1下表现出1170 F g-1的高比容量,基于活性物种Co（OH）2的比电容高达2214 Fg-1,接近其理论值(2595 Fg-1).研究发现,具有不同组成的Co（OH）2、CoO和Co3O4纳米晶通过相同的可逆氧化还原反应存储/释放电能.这种新的储能机理表明将碳基载体上的活性物种Co（OH）2转化为CoO或Co3O4的操作是非必要的,甚至可能损害其储能性能.本研究可为开发过渡金属化合物基高能量密度电极材料提供借鉴.
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