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为解决清洁可持续能源存储问题，研究人员采用溶胶 - 凝胶燃烧法制备 Li0.5Co2.5O4（LCO）电极。经表征，其具单相立方尖晶石结构，电化学研究显示比电容达 2565.5F/g，循环稳定性优异，为超电容应用提供新方向。
在全球能源转型的浪潮中，清洁可持续能源存储技术的研发成为破解化石燃料枯竭与环境危机的关键密码。传统超级电容器（SC）中， electric double-layer capacitors（EDLCs，双电层电容器）虽具备长寿命和高稳定性，却因缺乏法拉第反应导致比电容较低；pseudocapacitors（赝电容器）虽能通过氧化还原反应提升能量密度，电荷存储速度却有待优化。如何在高功率密度与高能量密度之间找到平衡，成为制约超级电容器迈向更广泛应用场景（如电动汽车、可再生能源系统）的核心挑战。
为突破这一技术瓶颈，来自印度 M. H. Shinde Mahavidyalaya 的研究人员开展了关于 Li0.5Co2.5O4（LCO）尖晶石氧化物的创新性研究。这项成果发表在《Inorganic Chemistry Communications》，为高性能超级电容器电极材料的开发提供了全新思路。
研究人员主要采用以下关键技术方法：通过溶胶 - 凝胶燃烧法合成 LCO 纳米晶材料，运用 X 射线衍射（XRD）分析晶体结构，借助扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察微观形貌，利用振动样品磁强计（VSM）探究磁性能，最后通过循环伏安法（CV）、恒电流充放电（GCD）和电化学阻抗谱（EIS）测试其在 1 M KOH 电解液中的电化学性能。
结构与形貌表征
XRD 分析显示，合成的 LCO 样品呈现单一立方尖晶石结构，衍射峰与 JCPDS 卡片（No. 00-042-1467）完全匹配，且无其他杂相峰出现，衍射峰宽化现象证实其纳米晶特性。SEM 和 TEM 图像表明，样品具有均匀的纳米晶结构和规则晶粒，为电化学性能的提升奠定了结构基础。
磁性能研究
振动样品磁强计分析表明，LCO 表现出亚铁磁性行为，理论磁矩与实测值的显著差异与八面体位置自旋的倾斜有关，这一发现为深入理解其物理性质提供了新视角。
电化学性能测试
CV 曲线显示，LCO 电极在 1 M KOH 电解液中存在明显氧化还原峰，证实法拉第反应的主导作用。GCD 测试表明，在 5 mA/cm2电流密度下，其比电容高达 2565.5 F/g，对应的能量密度为 57 Wh/kg，功率密度为 476 W/kg。更值得关注的是，经过 5000 次 GCD 循环后，电容保持率仍超过 91.24%，展现出卓越的循环稳定性。EIS 结果显示，电极具有较低的电荷转移电阻和良好的离子扩散能力，进一步验证其优异的电化学性能。
研究结论指出，溶胶 - 凝胶燃烧法成功制备的 LCO 电极材料，兼具高比电容、良好循环稳定性和独特磁性能，其立方尖晶石结构与纳米晶特性协同促进了法拉第反应的高效进行。这一成果不仅为锂钴氧化物在超级电容器领域的应用开辟了新路径，更有望推动混合动力存储设备的技术革新。在全球迫切需要提升能源存储效率的背景下，该研究为缓解传统电池材料的安全隐患与能量密度瓶颈提供了可行方案，对电动汽车、便携式电子设备等领域的可持续发展具有重要战略意义。
