磷掺杂NiCo2S4/CoZn-LDH层状异质结协同提升导电性与OH?吸附性能的高效非对称超级电容器研究

为解决超级电容器材料导电性和表面反应动力学不足的问题，研究人员通过硫化、磷化和电沉积联用技术，构建了磷掺杂NiCo2S4@CoZn-LDH层状异质结。该设计通过密度泛函理论证实可显著提升电导率并优化OH?吸附能，所得电极在5 mA cm?2电流密度下实现15.00 F cm?2的面电容，组装的非对称超级电容器能量密度达53.75 Wh kg?1，循环10000次后容量保持率77.36%，为高性能储能器件开发提供了新策略。

　　

通过巧妙的材料设计魔法，磷原子掺杂成功诱导了NiCo₂S₄的晶格畸变（就像给晶体结构做了微整形），同时与CoZn层状双氢氧化物(LDH)构建了异质结界面的"电荷高速公路"。密度泛函理论计算揭示，这种结构不仅让电子传输速度飙升，还让氢氧根离子(OH^?)像被磁铁吸引般牢牢吸附在材料表面。在泡沫镍基底上生长的蜂窝状P-NiCo₂S₄骨架，经过电沉积穿上CoZn-LDH"纳米外衣"后，化身超级电容器的性能怪兽——面电容高达15.00 F cm^?2，相当于给每平方厘米材料赋予了存储15法拉电荷的超能力。当与活性炭(AC)组队形成非对称超级电容器时，能量密度飙升至53.75 Wh kg^?1（堪比某些锂电池），经过万次充放电循环后仍保持77.36%的战斗力，这种"掺杂+异质结"的组合拳为下一代储能器件开发指明了新方向。