\r\t\t\t\t\t\t\t\t\t

\r\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\r\t\t\t\t\t\t\t\t\t\r\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

\r\t\t\t\t\t\t\t\t\t

\r\t\t\t\t\t\t\t\t

图2.（a）纳米热压印模板界面SEM，（b）柱状Ni微集流体，（c-d）微电流沉积制备的MCo2S4/Ni阵列，（e-g）表面纳米片局部放大SEM，（g）阵列电极的EDS-mapping元素分布图，（h-j）MCo2S4纳米片的TEM、SAED和HRTEM分析。

团队制备的新型MCo2S4/Ni阵列电极，在1 A g-1的电流密度下容量达到486.9 mAh g?1，高于文献中报道的NiCo2S4电极材料；当电流密度增大到100 A g-1，电极容量仍保持150 mAh g?1。特别是，在高电流密度10 A g-1下经历5,000次充放电循环后，仅有3.8%的电容损失（图3a），纳米片包覆层的形貌、纳米孔微观结构并没有发生显著变化（见插图SEM），证明该电极优异的循环稳定性。这是因为，电极结构有效固定了二维纳米片的分布和孔结构，相互独立的微集流体和交叉二维NiCo2S4薄片大大减轻充放电过程中氧化还原反应导致的材料体积变化。

由于独特的阵列结构特征，该电极表现出了不同于其它电极的优异柔韧性，在大幅度弯曲（弯折角度分别为45°, 90°, 135°, 180°）情况下，电化学容量不仅没有降低，反而出现了略微增加（图3b所示）。以NiCo2S4/Ni电极为正极，石墨烯泡沫为负极的非对称全固态器件，其能量密度高达66.5 Wh kg-1（功率密度为400 W kg-1），高于文献中报道的有关NiCo2S4基非对称器件的能量密度。

\r\t\t\t\t\t\t\t\t\t

\r\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\r\t\t\t\t\t\t\t\t\t\r\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

\r\t\t\t\t\t\t\t\t\t

\r\t\t\t\t\t\t\t\t

图3.（a）MCo2S4/Ni阵列单电极在电流密度10 A g-1下经历5000次充放电循环的电容保持率，插图为循环后SEM图；（b）电极在不同弯曲角度下的CV曲线。

该研究工作为解决电化学储能领域电极厚度受限问题提供了一种新的思路。热压印纳米技术具有产量高、成本低和工艺简单的优点，是器件规模化制备的重要技术。特别是，该热压印纳米制备工艺中Ni阵列像模具一样能够重复使用。该研究证实了这种新制备方法的有效性，而且已拓展到其它赝电容材料（例如M = Fe等），为高性能柔性赝电容电极的设计和规模化制备提供了一种有效途径。

南京大学现代工程与应用科学学院17级博士生郝宗斌为该论文第一作者，唐少春教授、葛海雄教授为论文的共同通讯作者，陈延峰教授和崔玉双老师对此研究的设计和完成进行了悉心指导和大力支持，南京大学为论文唯一单位。该研究受到国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省重点研发计划等项目资助，同时感谢固体微结构物理国家重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心等平台的支持。

文章来源：《探索科学》 网址: http://www.tskxzzs.cn/zonghexinwen/2020/0925/779.html