综述：通过创新的基于过渡金属的电极材料提升超级电容器的性能

《RSC Advances》：Boosting supercapacitor performance through innovative transition metal-based electrode materials

过渡金属基电极材料（氧化物/硫化物）通过优化制备工艺（溶胶-凝胶法、电沉积等）和复合结构（纳米片、核壳异质结构）显著提升超级电容器性能，如ZnO@Ni3S2达1529 F g?1电容，NiO-Mn2O3@rGO循环寿命达91%。但存在合成成本高、规模化困难及稳定性不足等问题，未来需结合柔性器件、智能系统与绿色制备技术。

　　

艾哈迈德·阿尔哈比（Ahmed Alharbi）

基于过渡金属的电极材料——尤其是氧化物（TMOs）和硫化物（TMSs）——已成为提升超级电容器（SC）性能的关键候选材料，有效解决了能量密度、功率密度和循环稳定性方面的关键问题。这篇综述系统地探讨了新型TMO电极（包括MnO₂、NiO、ZnO、Co₃O₄、VO_x和RuO₂）以及TMS电极（例如NiCo₂S₄和CoMoS₄）的最新进展。文章评估了多种制备技术（如溶胶-凝胶法、电沉积法、水热合成法和化学气相沉积法）在调控材料形貌（如纳米片和核壳异质结构）以及优化电化学性能方面的作用。在这些复合材料（如rGO/NiO-Mn₂O₃和CNT@MnO₂）中，协同效应显著提高了导电性、离子扩散能力和法拉第氧化还原活性，使得某些材料的比电容达到1529 F g^?1（以ZnO@Ni₃S₂为例），循环稳定性也表现出色（例如NiO-Mn₂O₃@rGO在500次循环后的容量保持率为91%）。综述还对比了TMOs和TMSs的特点，指出TMSs具有更优异的导电性和可逆反应动力学，同时指出了其在合成规模化和稳定性方面面临的挑战。文章讨论了当前存在的关键问题（如能量密度低、制造成本高和缺乏行业标准），并提出了未来的发展方向，包括柔性/可穿戴式超级电容器、智能设备以及可持续材料设计。这项研究凸显了基于过渡金属的电极在缩小电容器与电池性能差距方面的巨大潜力，为下一代储能系统的发展奠定了基础。