绿色便捷技术制备的生态友好型氮掺杂类石墨烯纳米片/纳米镍钴氧化物纳米复合材料及其高性能固态超级电容器研究

为解决高性能电极材料开发难题，研究人员通过绿色环保技术成功制备出氮掺杂类石墨烯纳米片(E-NG)/纳米镍钴氧化物(NiCo(O))纳米复合材料。该材料在3电极体系和对称/非对称2电极超级电容器中展现出卓越的电化学储能(EES)性能，其非对称器件比电容达355 Fg?1，能量密度52.3 Whkg?1，循环5000次后容量保持率90%。该研究为可再生能源电力存储提供了绿色制造方案。

　　

这项突破性研究开创性地采用绿色超声混合技术，在水相环境中成功构建了氮掺杂类石墨烯纳米片(E-NG)与纳米镍钴氧化物(NiCo(O))的复合体系。微观结构分析显示，E-NG纳米片与NiCo(O)纳米粒子形成了紧密交织的异质结构。电化学测试惊艳地发现，该复合材料通过双电层电容(EDLC)和赝电容的协同作用（经Dunn模型定量证实），在非对称超级电容器中实现了355 Fg^?1的超高比电容，其52.3 Whkg^?1的能量密度更是媲美商用储能器件。经过5000次充放电循环后，器件仍保持90%初始容量，展现出卓越的循环稳定性。这项研究不仅开发了环境友好的纳米复合材料制备工艺，更为可再生能源并网储能提供了高性能解决方案。