DOI: 10.1016/j.est.2021.102665

过渡金属氧化物在储能应用中起着重要的作用。然而，其广泛应用受到了电导率低、稳定性差等原因的限制。在这项研究中，作者使用静电纺丝结合热处理的新策略合成了一种嵌入NiCo2O4的N掺杂碳（NC）复合材料（NiCo2O4@NC）。NC为NiCo2O4的Faradic反应提供了极好的微环境，而NiCo2O4赋予了复合材料超高的比电容。所获得的NiCo2O4@NC电极在1A/g下显示出2000.6F/g的高比电容。此外，基于NiCo2O4@NC的不对称电池具有出色的能量存储性能，在548.6W/kg时显示出61.2Wh/kg的高比能。该电池优异的电化学性能可归因于组件的材料特性和复合材料独特的异质结构。结果表明，NiCo2O4@NC是一种很有前途的超级电容器电极材料。

图1.NiCo2O4@NC的制备示意图。

图2.（a，b，c）NiCo2O4@NC的SEM图像；（d）NiCo2O4@NC的TEM图像；（e，f）NiCo2O4@NC的高分辨率TEM图像。

图3.NiCo2O4@NC复合材料中各种元素的EDX图。

图4.NiCo2O4@NC和Co3O4@NC复合材料的XRD和FTIR。

图5.（a）NiCo2O4@NC的XPS全谱。（b）C1s，（c）N1s，（d）Co2p，（e）Ni2p和（f）O1s的高分辨率XPS光谱。

图6.（a）Co3O4@NC和NiCo2O4@NC的N2吸附-解吸等温线和（b）孔分布。

图7.（a）Co3O4@NC和NiCo2O4@NC电极在10mV/s下的CV曲线。（b）NiCo2O4@NC在不同扫描速率下的CV曲线。（c）NiCo2O4@NC电极在不同电流密度下的GCD曲线。（d）Co3O4@NC和NiCo2O4@NC电极在1A/g时的GCD。（e）Co3O4@NC和NiCo2O4@NC电极的奈奎斯特图。（f）NiCo2O4@NC电极在10A/g下的循环稳定性。

图8.CoOOH、NiOOH和NiCo2O4的结构模型。

图9.（a）NiCo2O4@NC界面区域的电位曲线。（a）中的插图显示了NiCo2O4（400）@NC的差分电荷密度的等值面。（b）NiCo2O4（400）界面和石墨烯的能带边缘接触模拟示意图。E0代表真空能级，Ef代表费米能级。Ev和Ec分别为价带能量最大值和导带最小值。χs为半导体的电子亲和势；（c）CoOOH、NiOOH、NiCo2O4和NiCo2O4@NC的态密度。

图10.（a）NiCo2O4@NC和rGO在5mV/s下的CV曲线；（b）NiCo2O4@NC//rGO ASC在不同电位窗口下的CV曲线；（c）NiCo2O4@NC//rGO ASC在不同扫描速率下的CV曲线；（d）NiCo2O4@NC//rGO ASC的Ragone图；（e）NiCo2O4@NC//rGO ASC在1A/g时的循环稳定性；（f）循环前后NiCo2O4@NC//rGO ASC的奈奎斯特图。