近日，课题组贾宝金硕士研究生在混合超级电容器方面取得突破，研究成果以“Improving energy density of battery-type electrode material by growing β-Ni(OH)₂ in situ on biochar for hybrid supercapacitors（通过在生物炭上原位生长β-Ni(OH)₂提升混合型超级电容器电池型电极材料的能量密度）”发表在Journal of Energy Storage上（中科院二区，IF=8.9，TOP期刊）。

电极材料能量密度不足限制了超级电容器的普及与应用。构建混合型超级电容器通过将高比容量的过渡金属氢氧化物与导电性优异的生物炭相结合，提供了一种理想的解决方案。在此，我们通过以文冠果种皮制备的生物炭（AC）上原位生长花状β-Ni(OH)₂纳米片，成功制备了复合电极材料（β-Ni(OH)₂@AC₂₂）。该β-Ni(OH)₂@AC₂₂复合材料表现出617.5 C g^-1（1 A g^-1）的显著比容量，约为生物炭的四倍，且循环稳定性优异（5000次循环后保留率为85.6%）。以该复合材料为正极、生物炭为负极、组装成的电池型混合型超级电容器（HSCs）的比容量达到92.75 C g^-1（1 A g^-1），展现出57.9 Wh kg^-¹的比能量和750.9 W kg^-¹的比功率，甚至在最大比功率为6049.4 W kg^-¹时，仍能保持42.2 Wh kg^-¹的比能量。该装置在7000次充放电循环后，比容量保持在约78.7%，显示出良好的实际性能。这些结果凸显了所制备复合材料在超级电容器中的实际应用潜力，其中生物炭作为基底材料，有效提高了超级电容器的电化学性能。

本文的第一作者为硕士研究生贾宝金，通讯作者为化学化工学院张根林教授，第一完成单位为石河子大学化学化工学院、化工绿色过程兵团重点实验室。