近日，昆明理工大学材料科学与工程学院液态金属团队2024级本科生王博雅，以独立第一作者身份在材料化学领域国际期刊《lonics》上发表题为《In-situ Ni-doped W18O49/NF performance in supercapacitors》的研究论文。该成果体现了我院在本科生科研训练和创新能力培养方面的持续探索。

该研究聚焦含氧空位钨氧化物（W18O49）在超级电容器中的应用。含氧空位的钨氧化物，尤其是W18O49，具有赝电容储能的潜力，但在高电流密度下常因导电性一般以及结构稳定性不足而受到限制。王博雅同学在导师团队指导下，采用一步溶剂热法，成功制备出一种镍掺杂的W18O49电极（Ni-W18O49/NF），其直接生长于镍泡沫上，呈现出海胆状结构。这种独特的互连微球形貌提供了丰富的活性位点，有利于电解质渗透，并确保了高效的电荷传输。针对Ni-W18O49/NF电极在不同电解液中的电容行为进行了比较和筛选。结果表明，在1 M AlCl3电解液中，该电极在20 mA cm-2的高电流密度下表现出625 mF·cm-2的比电容。此外，在15 mA·cm-2条件下经过3000次循环后，仍保持高达99.76%的库仑效率和99.33%的优异电容保持率。这一性能归因于嵌入W18O49晶格中的较小Al3+离子直径所引发的赝电容效应。掺杂的镍元素增大了[WO6]八面体晶格中隧道的直径，并产生额外的势能缺陷，从而为Al3+提供更多的吸附位点。本研究通过结合过渡金属掺杂、氧缺陷工程和电解液设计，提供了一种可拓展的设计策略，为构建高倍率的超级电容器提供新的思路。

图一为论文链接

王博雅同学系我院材卓241班学生，大一起，她便主动加入液态金属团队，在王恺钊老师和李俊凯师兄的指导下，从文献调研、材料合成到电化学测试，系统接受了基础科研训练。谈及科研体会，王博雅表示：“科研容不得半点浮躁——每一次谱图偏移、每一组循环曲线都蕴含关键机制，唯有严谨求证才能发现本质。科研无捷径，惟以沉心笃行，方能在细微处见真知。”她同时欢迎更多学弟学妹加入液态金属团队，在科研实践中共同成长。

图二为作者

指导老师王恺钊，系我院青年教师、工学博士、硕士生导师，主要从事固态电池界面改性、锂离子电池无负极、锌离子电池及液态金属功能化开发等领域研究。主持及参与项目8项，以第一/通讯作者在AEM、ESM、JEC等材料领域权威期刊发表论文30余篇，授权发明专利10项，指导多名学生获得保研资格、国家奖学金和省级优秀毕业生等荣誉。

图三为指导教师

王博雅同学作为2024级本科生，能取得上述成果与其个人的钻研精神密不可分，也离不开学院系统的科研训练平台和导师团队的悉心指导。近年来，学院依托液态金属等特色科研团队，建立了覆盖本科生的学业导师制和科研项目参与机制，鼓励低年级学生尽早进入实验室、融入课题组、接触学科前沿，在科研实践中提升创新能力和学术素养。

该研究工作得到了昆明理工大学材料科学与工程学院和相关科研平台的支持。学院将持续深化本科教育教学改革，不断完善拔尖创新人才培养体系，为更多优秀学子投身科技创新提供有力支撑。

供稿人：杨盛安