在电化学储能领域，具有可控组成的一维空心结构纳米材料引起了人们的极大关注。近日，西北工业大学李贺军院士团队在SCIENCE CHINA Materials上发表研究论文，以静电纺丝制备的聚丙烯腈(PAN)-醋酸钴(Co(Ac)2)纳米纤维为模板，首次采用简易的自模板法制备了一维铁氰化钴(CoHCF)空心微米管。PAN-Co(Ac)2纳米纤维模板与铁氰化钾溶液反应，合成了核壳结构的PAN-Co(Ac)2@CoHCF纳米纤维；随后，选择性溶解去除PAN-Co(Ac)2芯部，从而得到CoHCF空心微米管。

图1 CoHCF空心微米管的制备。

得益于其独特的结构优势，CoHCF空心微米管电极在Na2SO4电解液中表现出优异的电化学性能，如高比电容(281.8 F g−1@1 A g−1)，良好的速率性能和长时间循环稳定性(5000次循环后电容保持率为93%)。由CoHCF为正极和活性炭(AC)为负极组装的非对称超级电容器，具有43.9 W h kg−1的高能量密度、20 kW kg−1的功率密度以及长的循环寿命。更重要的是，这种通用性的自模板合成策略可以推广到其他组可控的一维空心普鲁士蓝(PB)及其类似物(PBA)材料，因而在很多领域具有广泛的应用前景。

图2 (a) CoHCF和AC电极的CV曲线(扫描速率20 mV s−1)。(b) CoHCF//AC在不同扫描速率下的CV曲线。(c) 不同电流密度下的GCD曲线。(d) 比电容与电流密度关系。CoHCF//AC的循环稳定性(e)和Ragone曲线(f)。

该研究成果最近发表于Science China Materials, 2019, 10.1007/s40843-019-1251-8。