用于柔性高性能能量存储的莫特-肖特基异质结构的缺陷工程设计

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Defect Engineering of Mott–Schottky Heterostructure for Flexible High-Performance Energy Storage

　　

摘要

基于镍的过渡金属硒化物因其高容量而有望用作混合超级电容器（HSC）的正极材料，但它们存在结构退化、导电性差以及电荷传输缓慢的问题，这些缺陷限制了其循环稳定性和充放电速率。本研究采用一种协同策略，在NiSe₂@FeSe(VNSFS) Mott–Schottky异质结中构建内置电场并引入硒空位，从而在电解液离子的嵌入/脱出过程中增强结构完整性，加快离子扩散速度，形成更多的电活性位点，并降低活化能障碍。原位/非原位分析以及恒电流间歇滴定技术证实了离子扩散速率的提升，而差分电阻温度谱分析则显示电荷传输效率有所改善。此外，这种准固态VNSFS//AC柔性超级电容器具有94.17 Wh/kg的高能量密度，同时具备750 W/kg的功率密度，且能够在50,000次循环后仍保持稳定性能。该装置通过集成商用太阳能模块来实现能量收集与储存，仅需约2分钟即可为各种电子设备充电，同时还支持无线充电和高效的交流电滤波功能。因此，这项研究为高安全性且灵活的能源存储装置提供了新的解决方案。