超级电容器（SC）的快速充放电以及高能量密度作为二次电池和电介质电容器的补充具有重要意义。根据储能机理，超级电容器按照储能原理可分为两类，包括电荷吸附（电化学双层电容器，EDLC）和法拉第氧化还原反应（赝电容器）。然而理论能量密度的不足（250 F·g-1）限制了 EDLC的进一步应用，因此，赝电容器因其在不牺牲功率密度的情况下具有更高的能量密度而备受关注。Ni(OH)₂由于其高能量密度是最为常见的赝电容电极材料之一，然而其低电导率限制了法拉第反应的有效扩散。在提高过渡金属氧化物/氢氧化物导电性的各种策略中，构建氧空位是一种很有前景的方法。因此，本文着眼于Ni(OH)₂纳米片的氧空位缺陷调控，并进一步探究氧空位与赝电容性能之间的构效关系。

近日，东北大学齐西伟教授团队利用简单的阴离子修饰法成功对Ni(OH)₂纳米片中的氧空位缺陷进行调控，如图1所示。基于该团队之前的研究基础，发现当纳米片的晶粒区域存在氧空位时，其电导率及介电性能得到明显提升，表明氧空位的构筑有利于电荷在晶界处的存储。在4.6和92 mA·cm^-2电流密度下，其比电容分别高达3250和2086 F·g^-1，对应的面电容分别高达14.98和9.60 F·cm^-2。同时由Ni(OH)₂纳米片与碳材料组成的非对称超级电容器器件的能量密度高达~71.6 Wh·kg^-1，功率密度高达 ~17,300 W·kg^-1，如图2所示。该团队提出的缺陷工程策略不但成功合成了一种高性能赝电容材料，同时为其他过渡金属氢氧化物提供了一种行之有效的改性思路。

图1DN-0和DN-1纳米片的合成过程。

图2 Ni(OH)₂纳米片的电学性能

齐西伟，博士，东北大学教授。团队长期从事高熵材料、多铁性陶瓷等材料的应用研究工作，在国内外学术刊物上发表了学术论文247篇。其中以第一作者或通讯作者身份在Advanced Functional Materials、Journal of the American Ceramic Society、Nano Energy和Journal of Advanced Ceramics等，发表论文他引1619次，其中SCI他引1462次。主持/参与包括国家自然科学基金重点项目在内的多项研究课题。

谷耀行，博士，东北大学秦皇岛分校讲师，目前在团队中主要负责高熵及储能材料的设计开发。目前以第一作者或通讯作者在Nano Research、Journal of Materials Chemistry A以及Nanoscale等杂志发表多篇论文，参与国家基金面上项目2项，国家基金重点项目1项。

Gu Y, Zhang Y, Wang X, et al. Defect engineered nickel hydroxide nanosheets for advanced pseudocapacitor electrodes. Nano Research, 2024, https://doi.org/10.1007/s12274-024-6473-0.