基于二氧化瓦纳和金纳米粒子的印刷电极用于不对称的超级电容器
Bashaer A Minyawi1, Mohammad Vaseem2, Nuha A Alhebshi1
1Department of Physics, Faculty of Science, King Abdulaziz University, Jeddah 21589, Saudi Arabia.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|September 28, 2023
概括
研究人员开发了一种新的二氧化瓦纳 (VO2) 油墨,用于印刷储能. 这种墨水可以创建具有成本效益的,灵活的超级电容器,提高可曲电子产品的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 印刷式储能元件对于灵活和可曲的电子产品至关重要.
- 二氧化瓦纳 (VO2) 正被探索为储能应用的潜在材料.
- 开发稳定和均的油墨对于可打印电子设备至关重要.
研究的目的:
- 使用无毒溶剂合成稳定,均的二氧化 (VO2) 墨水.
- 为了评估VO2,金 (Au) 和VO2/Au电极的电化学性能,用于超级电容器应用.
- 使用VO2和Au电极构建和描述一个不对称的超级电容器.
主要方法:
- 用于VO2纳米粒子制备的热水合成.
- 结构和形态特性的表征.
- 使用循环电压测量,静电电荷放电和电化学阻抗光谱的电化学评估.
- 制造和测试一个不对称的超级电容器设备.
主要成果:
- 成功合成了良好的晶体单临床阶段VO2纳米粒子.
- VO2电极表现出双层电容和氧化还原反应.
- 与单独的VO2 (9mF cm-2) 相比,VO2/Au电极显著提高了面积电容 (16mF cm-2).
- 由于其导电性,金 (Au) 电极实现了最高的面积电容 (18 mF cm-2).
- 一个不对称的超级电容器 (Au正,VO2负) 在70μW cm-2.2时提供了0.45μWh cm-2的面积能量密度.
结论:
- 合成的VO2是印刷能源存储的有希望的材料.
- 将VO2与Au结合起来,可以提高超级电容器的电极性能.
- 开发的非对称超级电容器展示了具有成本效益,轻量级和环保的印刷能源存储解决方案的潜力.
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