上海电力大学《ACS ANM》：三维石墨烯包覆珊瑚状NiSe₂碳纳米线混合气凝胶，实现高比电容与长寿命不对称超级电容器

超级电容器因功率密度高、循环寿命长，在储能与柔性电子领域应用前景广阔，但普遍存在电荷传输能力有限、比表面积不足、能量密度偏低以及循环寿命有限等问题，亟需开发兼具高比电容、高导电性与长寿命的新型电极材料。本文，上海电力大学曹海静 副教授、朱燕艳 教授等在《ACS Applied Nano Materials》期刊发表名为“NiSe₂ Carbon Nanowires Encapsulated within Graphene Nanosheets for Applications as Asymmetric Supercapacitors”的论文，研究通过自组装与一步硒化策略，制备了三维石墨烯包覆珊瑚状镍硒化碳纳米线（3DG/NiSe₂ CNWs）混合气凝胶。

该材料在1Ag⁻¹ 下比电容高达1318.4Fg⁻¹，在5Ag⁻¹ 下循环9000次后容量保持率为91.34%，表现出优异的电化学稳定性。以 3DG/NiSe₂ CNWs 为正极、FeN掺杂多孔碳纳米片（FeN‑PCNS）为负极组装的不对称超级电容器，在功率密度 800 W kg⁻¹ 时能量密度达34.04 Wh kg⁻¹，并在 5000 次循环后保持 86.29% 的容量，为高性能柔性不对称超级电容器电极材料设计提供了新思路。

Figure 1. Synthesis procedure for the 3DG/NiSe₂CNWs composite.

综上所述，通过结合自组装与原位硒化这两种简单方法，制备了3DG/NiSe₂碳纳米线复合材料。作为超级电容器的阴极材料，石墨烯包裹的碳纳米线显著提高了比电容，这主要归因于其巨大的比表面积和优异的导电性。在 1Ag⁻¹ 的电流密度下，该材料表现出1318.4Fg⁻¹ 的高比电容，其性能优于其他硒化物基材料。此外，该全固态超级电容器在功率密度为800W kg⁻¹ 时，能量密度高达 34.04Wh kg⁻¹，且能保持 95.75Fg⁻¹ 的比电容，凸显了其卓越的整体电化学性能。该器件在经历 5000 次充放电循环后，容量保持率高达 86.29%，表明其具有出色的循环稳定性。本文提出了一种开发高性能超级电容器和先进储能装置的极具前景的策略。

文献：https://doi.org/10.1021/acsanm.6c02005