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随着电动汽车和便携式电子设备的高速发展，具有优异能量密度和功率密度的先进储能装置受到了广泛的关注。混合超级电容器(HSCs)由于同时具有高功率和高能量的性能成为了科学家们的研究热点。然而，由于能量密度相对较低，其实际应用受到限制。因此，高性能的电活性材料仍然是迫切需要的。
在用于HSCs 装置的多种电池型电极材料中，双金属硒化物由于具有不同金属离子之间的协同作用及更高的电导率(1 x 10-3 S m-1)成为具有更高功率的HSCs器件电极材料更佳候选者。一方面，电活性材料的形态能够极大地影响电化学性能，分层结构具有较大的表面积，增强的电子和离子扩散，易于接触的活性位点以及长循环性，因此始终有利于提高能量密度、功率密度以及电活性材料的循环稳定性。另一方面，成分也是影响电活性材料性能的另一个关键因素，因此，探究电极材料中金属离子的比例与电化学性能之间的联系十分必要。实验部分主要内容包括以下二个部分：
(1) 采用低温硒化法合成具有3D 分层海胆状整体形貌的ZnSe&CoSe2(记为ZCS)及ZnCo2O4(记为ZCO)、CoSe2、ZnSe，ZCS 表现出优异的比容量，显著优于对照组材料，譬如：高的比容量(1419 C g-1@2 A g-1)、优良的倍率性能(容量保持率为81.7%@20 A g-1 )、优异的循环稳定性(88.3%@5000次循环)。ZCS优异的电化学性能归因于分层结构允许电解质离子快速扩散；缓冲在充电/放电过程中发生的体积变化；稳定的互连导电网络，具有缩短的电荷传输路径和较低的电荷转移电阻。此外，ZCS//活性炭(AC) HSCs 装置也表现出优异的性能，如能量密度高达77.78 W h kg-1@0.222 kW kg-1功率密度和44.44 W h kg-1@2.22 kW kg-1、出色的循环稳定性(80% 的电容保留率@10000 次循环)，处于同类材料领先水平。
(2) 制备系列具有3D 分层花状整体形貌的Zn-Co 硒化物(ZnSe、Zn0.75Co0.25Se、Zn0.67Co0.33Se，Zn0.5Co0.5Se、Zn0.33Co0.67Se、CoSe2)，优选的Zn0.67Co0.33Se 表现出优异的比容量，显著优于对照组材料，譬如高的比容量(1107 C g-1@1 A g-1)、优良的倍率性能(容量保持率为84%@10 A g-1 )、优异的循环稳定性(80.2%@2000次循环)，Zn0.67Co0.33Se 优异的电化学性能得益于分层结构及精确调控的协同效应。此外Zn0.67Co0.33Se//AC 混合超级电容器亦表现出优异的性能，如能量密度高达66.2 W h kg-1@0.208 kW kg-1功率密度和58.1 W h kg-1@2.08 kW kg-1 、出色的循环稳定性(97% 的电容保留率@10000 次循环)，处于同类材料领先水平。
在用于HSCs 装置的多种电池型电极材料中，双金属硒化物由于具有不同金属离子之间的协同作用及更高的电导率(1 x 10-3 S m-1)成为具有更高功率的HSCs器件电极材料更佳候选者。一方面，电活性材料的形态能够极大地影响电化学性能，分层结构具有较大的表面积，增强的电子和离子扩散，易于接触的活性位点以及长循环性，因此始终有利于提高能量密度、功率密度以及电活性材料的循环稳定性。另一方面，成分也是影响电活性材料性能的另一个关键因素，因此，探究电极材料中金属离子的比例与电化学性能之间的联系十分必要。实验部分主要内容包括以下二个部分：
(1) 采用低温硒化法合成具有3D 分层海胆状整体形貌的ZnSe&CoSe2(记为ZCS)及ZnCo2O4(记为ZCO)、CoSe2、ZnSe，ZCS 表现出优异的比容量，显著优于对照组材料，譬如：高的比容量(1419 C g-1@2 A g-1)、优良的倍率性能(容量保持率为81.7%@20 A g-1 )、优异的循环稳定性(88.3%@5000次循环)。ZCS优异的电化学性能归因于分层结构允许电解质离子快速扩散；缓冲在充电/放电过程中发生的体积变化；稳定的互连导电网络，具有缩短的电荷传输路径和较低的电荷转移电阻。此外，ZCS//活性炭(AC) HSCs 装置也表现出优异的性能，如能量密度高达77.78 W h kg-1@0.222 kW kg-1功率密度和44.44 W h kg-1@2.22 kW kg-1、出色的循环稳定性(80% 的电容保留率@10000 次循环)，处于同类材料领先水平。
(2) 制备系列具有3D 分层花状整体形貌的Zn-Co 硒化物(ZnSe、Zn0.75Co0.25Se、Zn0.67Co0.33Se，Zn0.5Co0.5Se、Zn0.33Co0.67Se、CoSe2)，优选的Zn0.67Co0.33Se 表现出优异的比容量，显著优于对照组材料，譬如高的比容量(1107 C g-1@1 A g-1)、优良的倍率性能(容量保持率为84%@10 A g-1 )、优异的循环稳定性(80.2%@2000次循环)，Zn0.67Co0.33Se 优异的电化学性能得益于分层结构及精确调控的协同效应。此外Zn0.67Co0.33Se//AC 混合超级电容器亦表现出优异的性能，如能量密度高达66.2 W h kg-1@0.208 kW kg-1功率密度和58.1 W h kg-1@2.08 kW kg-1 、出色的循环稳定性(97% 的电容保留率@10000 次循环)，处于同类材料领先水平。