一种简单但高效的Li-doping方法来提高BiFeO矿纳米结构的超级电容器性能
Yaser A Al-Hasani1,2, Tariq M Al-Hejri1,3, Vijaykumar V Jadhav4
1School of Physical Sciences, Swami Ramanand Teerth Marathwada University, Nanded, India. rajarammane70@srtmun.ac.in.
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
|September 24, 2024
概括
兴奋剂增强了超级电容器的铁酸盐,将特定电容提高到807.5F g-1并使设备点火. 这种兴奋剂策略显著提高了电化学能储能的性能.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 容量式储能对电池具有优势,包括快速充电,寿命长,功率密度更高.
- 矿类比斯木铁酸盐 (BiFeO3) 是一种具有电化学储能应用潜力的材料.
- 提高BiFeO3的电化学特性对于开发先进的储能器件至关重要.
研究的目的:
- 研究 (Li) 兴奋剂对矿类型BiFeO3.3的电化学储能特性的影响.
- 为BiFeO3.3开发一种简单有效的兴奋剂方法.
- 为了评估 Li-doped BiFeO3 在超级电容器设备中的性能.
主要方法:
- 合成添加的BiFeO3 (Bi1-xLixFeO3,BLFs) 具有不同的含量 (x = 0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20).
- 结晶体大小,表面形态和Bi/Fe比率的表征.
- 使用半电池系统和制造非对称超级电容器 (BLF-C//Bi2S3) 在6.0M KOH电解质中进行电化学测试.
主要成果:
- 兴奋剂显著减少了晶体的尺寸从67nm到26nm,改变了表面形态和Bi/Fe比率.
- 特定电容 (SC) 从175.5 F g-1增加到807.5 F g-1 (在5 A g-1时) 对x = 0.10化BLF电极.
- 这种不对称的超级电容器装置在5Ag-1时达到155.6Fg-1的SC,能量密度为48.65Whkg-1和功率密度为750Wkg-1,成功点燃了42个LED的屏幕.
结论:
- 兴奋剂是一种有效的策略,可以提高BiFeO3.3的电化学能量储存性能.
- 用添加的BLF-C//Bi2S3非对称超级电容器表现出极好的电容量,能量密度和功率密度.
- 该设备表现出了显著的循环稳定性 (92.67%在5000个循环后),突出了其在实际储能应用中的潜力.
