近日，英国皇家化学会旗下著名化学综合类期刊《Chemical Communications》报道了燕山大学环境与化学工程学院唐永福博士课题组在超级电容器电极材料开发的最新研究进展。论文题目为“Morphology controlled synthesis of monodispersed manganese sulfide nanocrystals and their primary application for supercapacitor with high performance”(Chem. Commun., 2015, DOI: 10.1039/C5CC01700A)。

锰硫化物纳米晶材料已经在光学、磁学、催化剂等领域得到了广泛应用，而在电化学领域应用目前仅限于有机溶剂的锂离子电池和锂硫电池有少量报道，在水系电解液中的电化学研究还鲜有报道。唐永福博士课题组基于Mn的可变化合价及γ相MnS纳米晶的合适层状结构，认为规整结构的MnS纳米晶在水系应该具有良好的赝电容性能。课题组通过简单的水热合成体系，调控合成体系氨水和硫离子浓度和比例，成功制备了结构规整的γ相四足棒形MnS纳米晶和混合相的中空梭形球MnS纳米晶，成功阐明了结构、形貌的形成机制，并首次将两种MnS纳米晶作为电极材料用于超级电容器，表现出显著优于传统Mn氧化物的优异电容性能(704.5 F g^-1)和循环寿命(1000循环容量保持率80.4%）。基于Mn和S元素的丰富来源、廉价易得及无毒环保等特点，MnS超级电容器材料将具有良好的应用前景。本研究得到国家自然科学基金和河北省自然科学基金资助。