超级电容器由于其快速充放电和长周期的特性而受到广泛关注，但其低能量无法满足大型设备的需求，限制了其进一步发展。伪电容是电容电极的储能机制之一，有望在保持高功率的同时解决低能量的问题。钙钛矿氧化物能够通过氧阴离子嵌入实现赝电容储能。鉴于此，中山大学材料科学与工程学院阎兴斌教授和中国科学院兰州化学物理研究所的Tingting Liang等以三种2H-钙钛矿相关氧化物Sr₆Co₅O_15-x、Sr₅Co₄O_12-x和Sr₅Co₃NiO_12-x为研究对象，证明了在电化学过程中通过表面重构产生的金属氢氧化物除了氧阴离子嵌入外，还可以贡献额外的容量。

本文要点：

（1）证明了2H-钙钛矿结构的伪三角棱镜中由过渡金属价态控制的电子自旋态将影响Jahn–Teller（JT）畸变。Co²⁺和Ni³⁺的JT畸变将延长金属-O键，从而有助于在原始材料表面形成金属氢氧化物。

（2）在三种2H钙钛矿相关氧化物中，具有最多Co²⁺和Ni³⁺含量的Sr₅Co₃NiO_12-x的比容量显示出最高的容量增加。

（3）这项研究将为开发先进的类钙钛矿氧化物赝电容材料提供一条很有前途的途径。

Liang, T., Hou, R., Zhang, X., Yang, B., Yang, B., Yang, S., Zhang, X. and Yan, X. (2023), Spintronic State-Induced Interface Reconfiguration of 2H-Perovskite Related Oxides for Pseudocapacitance Increase. Adv. Funct. Mater. 2302272.

DOI: 10.1002/adfm.202302272

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202302272