铜掺杂普鲁士蓝类似物衍生的(Ni,Co)Se2 纳米立方体：高性能超级电容电池正极材料的突破

为解决过渡金属硒化物电极材料导电性差、循环稳定性不足的问题，研究人员通过Cu掺杂和普鲁士蓝类似物（PBA）模板法，成功制备了Cu-(Ni,Co)Se2 纳米立方体。该材料展现出140.3 mAh g?1 的高比容量和81.1%的5000次循环稳定性，组装的超级电容电池（supercapattery）能量密度达41.9 Wh kg?1 ，为高性能储能器件设计提供了新思路。

　　

能源危机与环境污染迫使人们转向可持续储能技术，超级电容电池（supercapattery）因其高功率密度和快速充放电特性成为研究热点。然而，传统过渡金属硒化物如CoSe₂
虽具有高理论容量，却受限于导电性差和循环寿命短等问题。双金属硒化物（如NiCoSe₂
）虽通过多价态氧化还原反应提升了容量，但实际性能仍低于理论值，根源在于活性位点不足和电子传输效率低。为此，安徽某高校团队在《Journal of Electroanalytical Chemistry》发表研究，通过Cu掺杂和普鲁士蓝类似物（PBA）模板法，设计出兼具高容量与长循环稳定性的Cu-(Ni,Co)Se₂
纳米立方体电极材料。

研究采用高温硒化与离子交换技术，以NiCo-PBA为模板合成(Ni,Co)Se₂
，再通过Cu²⁺
掺杂调控材料缺陷浓度。X射线衍射（XRD）和电化学测试证实，Cu的引入显著提升了导电性并优化了电子结构。

材料表征
XRD显示产物为纯相Ni₃
[Co(CN)₆
]₂
结构（PDF#89–3738），扫描电镜证实了立方体形貌的保留。Cu掺杂后，(Ni,Co)Se₂
的晶格间距扩大，表明Cu成功嵌入晶格并诱导Se空位形成。

电化学性能
优化后的Cu-(Ni,Co)Se₂
在1 A g^?1
下比容量达140.3 mAh g^?1
，较未掺杂样品（108.1 mAh g^?1
）提升29.8%。5000次循环后容量保持率81.1%，归因于Cu掺杂稳定了晶体结构并加速了电荷传输。组装的Cu-(Ni,Co)Se₂
//AC器件能量密度为41.9 Wh kg^?1
（功率密度750.0 W kg^?1
），循环稳定性达87.3%。

结论与意义
该研究通过缺陷工程与形貌调控，实现了硒化物电极材料容量与稳定性的协同提升。Cu-(Ni,Co)Se₂
纳米立方体的优异性能为设计高性能超级电容电池提供了新策略，其工业化应用有望推动清洁能源存储技术的发展。