近日，我校化学与材料工程学院新能源材料团队教师张少卿博士以第一作者身份在材料科学领域国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》（中国科学院一区TOP，影响因子13.2）发表题为“The transformation of Ca/Mg-silicate to Co/Ni/Fe-silicate in biomass carbon from gourd leaves for supercapacitors”的研究论文，安徽科技工程大学为第一署名单位。该研究创新性地将生物质中的无机氧化物转化为硅酸盐，再通过离子交换实现了向过渡金属硅酸盐转化，用该材料制备的超级电容器具有优异的电化学性能。

基于生物质材料含有大量无机氧化物的事实，包括可以用作硅源的SiO₂和需要通过酸洗去除的CaO和MgO等金属氧化物，无机氧化物通过NaHCO₃和生物质碳的高温煅烧成功转化为硅酸盐（Ca₂SiO_₄/Mg₂SiO₄等）。在添加过渡金属离子后，实现了Ca₂SiO₄/Mg₂SiO₄向异质结构过渡金属硅酸盐M₂SiO₄（M=Co、Ni和Fe）的转变。然后将获得的CoNiFeSi-ACS用作超级电容器的电极材料，发现其具有优异的电化学性能，如高比容量（0.5 A g^-1时为604 F g^-1）、良好的循环性能（10000次循环后电容保持率为99.2%）。此外，CoNiFeSi-ACS//AC混合超级电容器在电化学方面表现出色，其最大能量密度为4.62 Wh m^-2，功率密度为14.13W m^-2。这项工作为使用离子交换法代替酸洗法制备新型储能材料提供了一个有前景的机会。

该研究得到了安徽省重点研发计划项目（202304a05020085）、安徽省石英砂纯化和光伏玻璃工程研究中心、安徽应用型高峰培育学科（XK-XJGF005）等项目资助。（特约通讯员：路润麟 审核：张炎 李忠 编辑：李锦）