研究院杨晓东教授团队在生物质碳基材料的制备及其电化学储能性质研究方面取得重要进展。

相关研究成果以“Hollow cotton carbon based NiCo₂S₄/NiMoO₄ hybrid arrays for high performance supercapacitor”为题，发表于国际期刊Journal of Energy Storage。

设计和制备具有高导电性和高能量密度的新型电极材料已成为提高超级电容器性能研究的前沿和关键问题。通过生物质碳和过渡双金属硫化物的协同作用，可以解决赝电容器电极材料导电率低、能量密度低的缺陷。在空心棉碳上，采用简单的两步水热工艺制备了一种新型的NiCo₂S₄/NiMoO₄杂化阵列。

实验结果表明，NiCo₂S₄/NiMoO₄阵列在棉花碳表面均匀生长，表现出较高的比电容（电流密度为5 mA·cm⁻²时为2323 F·g⁻¹）和出色的电化学稳定性（10000次循环后保持90%）。此外，以该材料为正极，棉花碳为负极，PVA/KOH为隔膜，泡沫镍为集流体，组装了混合不对称超级电容器。该装置具有高能量密度（1006.65 W·kg⁻¹时为86.52 Wh·kg⁻¹）、高比电容（5 mA·cm⁻²时为341.5 F·g⁻¹）、优异的循环性能（10000次循环后保持85%）和低电荷转移电阻，应用前景广阔。

杨晓东教授为该论文的通讯作者，任勃教授为第一作者。该工作得到了国家自然基金面上项目、吉林省自然科学基金、吉林省创新创业人才资助项目的支持。