JMCA:商业级质量负载高性能中性水系钠离子超级电容器

中性水系超级电容器（NASCs）由于其在储能和下一代净水设备中的潜在用途，吸引了研究人员的极大关注。δ-MnO2由于其2D结构和高电容，是一种众所周知的超级电容器阴极材料。然而，其较差的导电性限制了电极上的质量负载。此外，δ-MnO2的溶解阻碍了其循环稳定性和在水净化中的适用性。在这里，铟在铁的帮助下被引入到δ-MnO2中。δ-MnO2的结晶水和电导率受到铟的显著影响。在优化δ-MnO2中铟的浓度后，δ-MnO_2的重量电容增加到1302 F g 1（理论极限的95%）。在10.6 mg cm 2的质量负载下，10 mA cm 2下可获得180 F g 1、1.9 F cm 2和54 F cm 3。在1.0 mW cm 2的面功率密度下，NASC（In掺杂的δ-MnO2//活性炭）的最大面能量密度为0.55 mW h cm 2，体积能量密度为18.7 mW h cm 3。13 000次循环之后电容保持率90%，这是由于防止了Jahn–Teller畸变。第一原理计算和实验结果表明，In掺杂可以有效地提高δ-MnO2的本征特性。这些发现为高性能超级电容器开辟了一条新的道路。

来源：Borui Li, Yanfang Chu, Bin Xie, Yuchen Sun, Lin Zhang, Hongmei Zhao, Lei Zhao, Peng-Fei Liu and Junjie He，Improving the intrinsic conductivity of δ-MnO2 by indium doping for high-performance neutral aqueous sodium-ion supercapacitors with commercial-level mass-loading，J. Mater. Chem. A, 2023,11, 2133-2144，https://doi.org/10.1039/D2TA08638G