近日，环境学院马杰教授团队的研究成果发表于国际权威学术刊物《先进功能材料》（Advanced Functional Materials），论文题目为“Tailoring Extrinsic Pseudocapacitance of Bi Nanodots Confined in Multichannel Hollow Carbon Nanofibers for Efficient Chloride Capture”。

氯离子（Cl-）作为自然界中储量丰富、来源广泛的重要电荷载流子，其高效、可逆的存储与能量转换过程是新型储能器件、电化学离子分离及环境资源利用等技术发展的核心基础。然而，现有Cl-存储电极普遍存在反应动力学缓慢、循环稳定性不足以及容量、速率和寿命难以兼顾等问题，成为制约氯离子储能技术发展的关键瓶颈。近年来，在锂、钠等储能体系中，纳米尺度诱导的非本征赝电容（Extrinsic Pseudocapacitance）被证明能够显著提升电池材料的离子存储动力学和循环稳定性，但这一理念尚未拓展至Cl-储能体系，其核心挑战在于超细纳米颗粒的不稳定性限制了其尺寸效应的发挥。

针对上述问题，研究团队提出了“纳米限域工程驱动非本征赝电容”的新策略，利用原位纳米限域稳定超细Bi纳米点，成功激发储氯电池材料体系中的非本征赝电容，加速了Cl-存储反应动力学；同时，多通道中空碳骨架有效促进电解液渗透与离子传输，并抑制Bi在循环过程中的迁移聚集和体积膨胀，实现了高容量、快速率和长循环寿命的协同提升，突破Bi基Cl-存储电极长期存在的性能trade-off。

该研究首次将非本征赝电容引入氯离子存储体系，为下一代阴离子储能技术的发展提供了新思路，并有望推动海水资源利用及电化学离子分离等环境与能源交叉领域的发展。

我院博士生雷晶晶为该论文的唯一第一作者，马杰教授为唯一通讯作者，bv伟德源自英国始于1946为第一单位，该研究得到国家自然科学基金、新疆杰出青年基金和新疆天山创新团队的资助。

文章链接: http://doi.org/10.1002/adfm.76949