高效的储能技术是合理利用传统化石能源和可再生能源的基础，超级电容器，作为一种重要的电化学储能装置，具有充放电速度快，循环寿命长，功率密度高等优点。到目前为止，超级电容器已广泛应用于许多领域，包括能量存储设备、电动汽车和武器等。相比于双电层超级电容器，贋电容超级电容器是通过在电极材料表面发生氧化还原反应进行电子电荷传递从而实现能量的存储，因此表现出更高的比容量。所以构建高性能的具有新型结构的贋电容超级电容器电极材料成为研究热点。异质结构由于其独特的界面结构和多组分协同作用，在能源和环境领域表现出优异的性能，可以为设计新型电极材料提供思路。

图1.（a、d）Co3O4的形貌图；（b、e）Co3O4@C的形貌图；（c、f）Co3O4@C@MnO2的形貌图。

图2.（a）Co3O4@C@MnO2的X射线衍射图；（b）Co3O4@C MnO2的能谱图；（c）Co3O4@C@MnO2的透射电镜图；（c）Co3O4@C@MnO2的选区衍射图

近日，爱思唯尔的期刊《Electrochimica Acta》在线发表了以我中心在职教师王艳杰和在读硕士研究生卢殷同学为共同第一作者的题为《Synergistic effect of Co3O4@C@MnO2 nanowire heterostructures for high-performance asymmetry supercapacitor with long cycle life》的研究论文。在此项工作中，中心研究人员利用一种逐步反应的方法在泡沫镍上制备出了多元Co3O4@C@MnO2异质结构作为无粘结剂超级电容器电极材料，其中晶体Co3O4作为“核”，超薄MnO2纳米片作为“壳”，将该电极材料进行电化学性能测试，表现出优越的性能，在三电极体系中，当电流密度为20 A/g时，比容量达到1335.3 F/g，在双电极器件中，当电流密度为0.5 A/g时，比容量达到126.6 F/g，而且在大电流密度20 A/g下循环40000周，容量保持在61 F/g。除此之外，研究人员还对比了Co3O4@MnO2和C@MnO2的电化学性能，进一步突出Co3O4@C@MnO2多元异质结构的优异性。值得一提的是，在Co3O4和MnO2之间引入碳层可以促进电子传递，降低阻抗。该论文表明Co3O4@C@MnO2电极材料优异的电化学储能性能，并指出该装置因其高倍率性能和长循环寿命等优点在大电流超级电容器设备上具有广泛的应用前景。

该论文以中原工学院为第一作者单位和通讯作者单位，指导教师是先进材料研究中心米立伟教授和王艳杰老师。该研究工作得到了国家自然科学基金、河南省科技创新人才基金和中原工学院跨学科方向团队项目的支持。