尖晶石钴被广泛认为是一种很有前途的赝电容材料，然而，人们在原子水平上对其结构-性能关系的基本认识仍然比较模糊。

近日，湖南大学刘继磊教授，南京工业大学闫家旭研究员报道了通过用无活性的Zn和氧化还原活性的Mn取代Co，研究了它们与几何位置相关的电荷存储性能。

文章要点

1）实验和理论分析表明，八面体中心的氧化还原活性阳离子有助于电容的增强，这本质上是由四面体和八面体中心之间的共价竞争决定。Zn²⁺掺杂使Co在八面体晶位的占有率增加，在1 A g^-1电流密度下的电容增加2.9倍；而取代的Mn离子主要位于八面体晶位，循环时可与OH^-反应，并分离在尖晶石表面形成δ-MnO₂纳米片，在1 A g^-1电流密度下电容增加4倍，并检测到K⁺离子嵌入。因此，氧化还原活性阳离子在八面体位置的暴露及其本征性质对决定尖晶石氧化物的赝电容性能有一定影响。

这项工作为优化尖晶石钴矿的赝电容性能提供了一般原理，通过有意地选择取代阳离子并控制它们在八面体/四面体位置的分布来优化尖晶石钴的赝电容性能。此外，它还提供了对几何位置相关活性的基本理解，并可以有效地指导尖晶石氧化物的发展，以增强赝电容量。

参考文献

Pei Tang, et al, Covalency Competition Induced Active Octahedral Sites  in Spinel Cobaltites for Enhanced Pseudocapacitive Charge Storage, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202102053

https://doi.org/10.1002/aenm.202102053