不同结构的MoO3@CoWO4纳米带通过氧气空缺产生的高电化学性能
Ramzi Nasser1, Hao Zhou1, Feng Li2
1School of Materials Science and Engineering, Anhui Province Key Laboratory of Chemistry for Inorganic/Organic Hybrid Functionalized Materials, Anhui University, Hefei, Anhui 230601, PR China.
Journal of colloid and interface science
|October 23, 2023
概括
新的异构三氧化@ tungstate (MoO3@CoWO4) 纳米带显示出作为正极材料的出色性能. 这些材料具有高容量,稳定性和显著降低的自放电,用于先进的储能应用.
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:
- 异构纳米材料通常会由于接口而表现出增强的特性.
- 氧气空缺 (Vo) 在异构结构中很普遍,可以影响材料性能.
- 开发高效的阴极材料对于先进的储能设备至关重要.
研究的目的:
- 为了合成和描述新型异构的MoO3@CoWO4纳米带.
- 为了评估它们作为超级电容器的阴极材料的性能.
- 调查氧气空缺在设备性能和自放电中的作用.
主要方法:
- 合成MoO3@CoWO4异构纳米带的合成.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM) 和传输电子显微镜 (TEM) 的形态和结构特征.
- 使用X射线光电谱 (XPS) 和电子磁共振 (EPR) 分析氧气空缺.
- 电化学性能测试,包括电容,速率能力和循环稳定性.
- 全固态超级电容器设备的制造和测试.
主要成果:
- SEM和TEM证实MoO3纳米带完全被CoWO4纳米点覆盖.
- XPS和EPR数据验证了氧气空缺 (Vo) 的产生.
- 该MoO3@CoWO4电极实现了246mAh·g-1的高电容 (1966年F·g-1在0.5A·g-1).
- 观察到优异的速率能力 (174mAh·g−1在30A·g−1) 和稳定性 (94%超过15,000个周期).
- 一个完全固态装置提供了63.1Wh·kg-1的能量密度.
- 超级电容器的自放电率较低 (24小时内12.1%).
结论:
- 在MoO3@CoWO4纳米带中的协同效应和氧气空缺有助于优越的电化学性能.
- 氧气空缺在控制离子扩散和减少自放电方面发挥着至关重要的作用.
- 这些异构材料对高性能超级电容器有显著的前景.
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