高载量钴离子掺杂MnO2用于高性能锌离子混合电容器

通过恒流电沉积的方法在柔性碳布上制备了钴离子掺杂的MnO2，其负载量达到13.8 mg/cm2。利用X射线衍射仪（X-ray diffractometer, XRD）、扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）、X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectrometer, XPS）和电化学工作站等对材料的结构和性能进行表征，探究了钴离子掺杂对MnO2电化学性能的影响。结果表明，当该电极与活性炭组装成液态锌离子混合电容器（zinc ion hybrid capacitors, Zn-HCs）时，Zn-HCs在2 mA/cm2的电流密度下，面积比电容高达5 883.0 mF/cm2，面积能量密度为3 154.9 μWh/cm2，与锌离子电池的能量水平相当。当该电极与活性炭组装成准固态柔性Zn-HCs时，Zn-HCs具有较好能量密度（在1 mW/cm2的功率密度下达1 351.1 μWh/cm2 ）的同时具有优异的机械柔韧性，使Zn-HCs有望应用于新一代的柔性可穿戴设备。