调节高功率混合超级电容器的合兴奋剂的尼科层双氧化物氧气空隙和电子结构
Yingjie Ding1,2, Zhaoxiong Yan1, Guosheng Wang1,3
1School of Optoelectronic Materials and Technology, Jianghan University, Wuhan, 430056, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|October 12, 2023
概括
兴奋剂增强了超级电容器的-层双氧化物 (NiCo-LDH). 这一策略改善了充电储存,提高了先进的储能应用的能量密度和循环寿命.
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:
- -层双氧化物 (NiCo-LDH) 对超级电容器来说是有前景的,但需要提高性能.
- 高特异电容对于高功率超级电容应用至关重要.
研究的目的:
- 通过引入 (Mo) 兴奋剂来提高NiCo-LDH的电荷储存性能.
- 调查兴奋剂对NiCo-LDH电子结构和电化学特性的影响.
主要方法:
- 在碳布 (CC) 上使用微波工艺合成了Mo-doped NiCo-LDH纳米片.
- 运用密度函数理论 (DFT) 计算来理解对电子结构和空缺职位的兴奋剂影响.
- 制造和测试了用于电化学性能的电极和混合超级电容器.
主要成果:
- 莫剂优化了电子结构,减少了带间隙,并促进了电荷转移和电解质吸附.
- 最优的Mo-doped NiCo-LDH电极在1 A g-1下表现出471.1 mA h g-1的特定容量,显著超过未使用的NiCo-LDH.
- 混合超级电容器在5000个循环后实现了103.3 W h kg-1的能量密度和85.2%的容量保留.
结论:
- 兴奋剂是一种有效的策略,可以提高超级电容器中NiCo-LDH的电化学性能.
- 含有Mo-doped的NiCo-LDH/CC材料显示出对高性能储能设备的极佳潜力.
- 该研究强调了理论计算和实验验证在能源应用材料设计中的协同作用.
