为2.1V水性不对称超级电容器制备高性能MoO3纳米棒
Ziyu Lian1, Xiling Mao1, Yi Song1
1School of Instrument and Electronics, North University of China, Taiyuan 030051, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|December 27, 2024
概括
这项研究开发了一种高性能不对称的超级电容器,使用三氧化 (MoO3) 纳米棒和活性炭 (AC). 该设备实现了2.1V的工作电压,超过水性超级电容器的典型的1.23V.
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:
- 水性超级电容器受到狭窄的工作电压 (1.23V) 的限制,限制了它们的能量密度.
- 开发先进的电极材料对于提高超级电容器性能至关重要.
研究的目的:
- 为了扩大水性超级电容器的工作电压.
- 使用新型电极材料制造高性能非对称超级电容器.
主要方法:
- 组装了一个不对称的超级电容器,使用纳米形三氧化物 (MoO3) 作为负电极和活性碳 (AC) 作为正电极.
- 使用硫酸-乙烯基醇 (Na2SO4) 电解液.
- 通过调整热水温度,时间和溶液pH,优化MoO3电极制造.
主要成果:
- 最优的MoO3电极在0.5Ag-1下表现出244.35Fg-1的特定容量.
- 组装的MoO3//AC不对称超级电容器实现了2.1V的工作电压窗口.
- 该设备的特定容量为13.52 F g-1 ,能量密度为8.28 Wh kg-1 ,功率密度为382.15 W kg-1 在0.5 A g-1 时.
- 在5000次充放电循环后,实现了109.2%的容量保留.
结论:
- MoO3纳米棒的小颗粒大小增强了电化学活性和离子传输.
- 开发的非对称超级电容器为储能应用提供了显著改善的工作电压和稳定的性能.


