NiMoO4纳米板嵌入微片组装CuCo2O4岛状结构的Ni泡上的高性能不对称固态超级电容器
Gaofeng Li1, Lingling Chen2, Longfei Li2
1Institute of Advanced Energy Storage Technology and Equipment, Faculty of Mechanical Engineering and Mechanics, Ningbo University, Ningbo 315211, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|October 14, 2023
概括
铜氧化物 (CuCo2O4) 和聚酸盐 (NiMoO4) 的工程微/纳米异构结构提高了超级电容器的性能. 这种新的设计为储能应用提供了高特异电容和出色的循环稳定性.
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:
- 超级电容器中的二维材料经常遭受自我聚合,限制了它们的表面积和性能.
- 设计微/纳米异构结构是克服聚合和增强特定表面积的关键.
- 过渡金属氧化物 (TMO) 是超级电容器的有希望的电极材料,因为它们具有很高的理论电容.
研究的目的:
- 为高性能超级电容器开发复杂的三元TMO的新型微/纳米异构结构.
- 为了研究设计的CuCo2O4/NiMoO4复合材料的结构和电化学特性.
- 评估这些异构结构在固态不对称超级电容器中的潜力.
主要方法:
- 采用双步热水制方法合成了CuCo2O4/NiMoO4微/纳米异构结构.
- 合成的材料使用各种技术进行了表征,以确认它们的结构和形态.
- 电化学性能使用循环电量计,静电电荷放电和电化学阻抗光谱学进行了评估.
主要成果:
- CuCo2O4/NiMoO4异构结构呈现出一种独特的微组装的岛屿状框架,并插入了纳米薄膜.
- 复合材料表现出高特异电容2350F/g在1A/g和良好的循环稳定性 (91.5%的保留超过5000个循环).
- 一个固态不对称的超级电容器在853.7W/kg的功率密度下实现了51.7Wh/kg的高能量密度.
结论:
- 合理设计的CuCo2O4/NiMoO4微/纳米异构结构有效防止自我聚合,并提供丰富的活性位点.
- CuCo2O4和NiMoO4之间的协同效应有助于卓越的伪容量性能和循环稳定性.
- 这些混合TMO异构结构对下一代高性能超级电容器的开发有显著的前景.
