在过去的几十年中，电极材料引起了极大的关注，并被广泛应用于超级电容器、电池、电催化等领域。许多工作已经在低质量负载下合成了优异性能的电极材料。然而，商用混合超级电容器电极材料的实际应用需要超过10 mg cm-2的高质量负载，而高质量负载的高效电极很难构建。电池型材料NiO由于其储量丰富、环境友好、理论比容量高、催化活性好等优点，被认为是混合超级电容器（HSC）和析氢反应（HER）或析氧反应（OER）电催化剂最有前途的电极材料之一。不幸的是，构建高质量负载的NiO基电极对于高性能HSC和高效水分解仍然是一个巨大的挑战。
本室提出了一种简便、低成本和环保的原位蚀刻和氧化策略，在室温条件下设计了一种无粘结剂电极NiO纳米纤维包覆泡沫镍（NiO/NF）。由于纳米结构NiO在NF上的原位生长及其17.4
mg cm-2的超高质量负载，NiO/NF电极在2 mA cm-2的电流密度下表现出3.84 mA h cm-2的超高面积容量（重量比容量为220.7 mA h g−1），是原始NF的1255倍（0.00306 mA h cm-2）。即使电流密度高达10 mA cm-2，面积容量仍可以达到1.38
mA h cm-2。与氧化石墨烯（GO）组装的混合超级电容器的最高能量密度为2572.2 Wh m-3，同时表现出具有良好的循环稳定性，6000次循环后保留率为110%。
当用于全解水析氢和析氧反应时，NiO/NF电极要达到10 mA
cm-2电流密度所需的过电位分别为69.9和262 mV。NiO/NF||NiO/NF电解槽仅在1.57 V即可输出10 mA cm−2，并具有50小时的长期耐久性。
该工作近期发表在Electrochimica Acta上，第一作者为本室博士研究生谢阳洋。原文链接： https://doi.org/10.1016/j.electacta.2021.138772
图1 NiO/NF电极的制备示意图
