倪 航，刘万能，毛志鹏，田 玉，朱小龙，郑 广

（江汉大学 光电化学材料与器件教育部重点实验室，化学与环境工程学院，湖北 武汉 430056）

0 引言

能源匮乏和环境污染等问题日益严重，开发可持续的绿色再生能源及相关储能装置亟不可待［1］，基于此，研究者们致力于寻找并开发出一种能源节约型、环境友好型、实用便捷的储能器件。超级电容器因拥有充放电速率快、循环寿命长及安全性高等特点，已成为目前研究较多的储能装置。然而超级电容器能量密度低等缺点限制了其应用［2］。由于低容量、低倍率等瑕疵电极材料是引起超级电容器低能量密度的核心因素，解决这一问题的关键在于对兼具较高容量及倍率性能、优异循环稳定性能的电极材料进行研发［3−4］。

在诸多电极材料中，尖晶石型钴基金属氧化物ACo2O4（A= Mg、Cu、Mn、Ni 等）在科学领域中是一类研究普遍的法拉第电容电极材料，因为该尖晶石型钴基金属氧化物中富含两种金属离子，具备良好的电化学性能以及优异的倍率性能。在这类尖晶石型电极材料中，MgCo2O4材料的理论容量可达3 122 F/g，远高于其他钴基金属氧化物［4］，但MgCo2O4材料的实际容量比起理论相差甚远，这大部分归于其纳米材料的较低电子电导率、较小的比表面积、是否存在多孔结构等因素。研究表明，尖晶石类型的纳米材料所具备的电容性能主要取决于其颗粒尺寸、比表面积、微观形貌及其结构等［4−5］。在众多纳米结构的材料研究中，具有多孔结构的材料能够极大地增加自身的比表面积，有效地让电解液中更多的离子大幅度接触材料表面，从而提高电极材料的能量密度［4，6］。……