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Fe、Mn双掺杂Co3S4超薄纳米片复合高性能超级电容器的协同效应( Synergistic effects of Fe and Mn dual-doping in Co3S4 ultrathin nanosheets for high-performance hybrid supercapacitors )
W Lu Y Yang T Zhang L Ma Y Hu
纳米结构材料中的掺杂工程是一种通过调节电子结构和获得更多活性位来提高电化学性能的有效策略。本文采用水热法在泡沫镍基板上制备了铁锰共掺杂Co3S4(FM-Co3S4)超薄纳米片阵列电极。结果表明，Fe离子的掺入有利于提高最终电极的比容量，Mn离子的掺入有利于提高可逆氧化还原过程的倍率能力。密度泛函理论(DFT)进一步验证了Mn掺杂明显缩短了Co3S4的能隙，有利于Co3S4的电化学性能。由于不同过渡金属离子的协同作用，制备的FM-Co3S4超薄NSAs在5a g时具有390 mAh g的高比容量，并具有良好的倍率性能和循环稳定性。另外，用FM-Co3S4超薄NSAs和活性炭构成的准固态混合超级电容器，在功率密度为752Wkg时，其能量密度高达55Whkg。这些发现为开发用于储能应用的高性能电极提供了一个新的平台。
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