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CoMoOx纳米结构的可控合成及其高能量密度的非对称超级电容器

曾小军,丁俊卿,张祖梁,张校烨,孙良良

(景德镇陶瓷大学 材料科学与工程学院 先进陶瓷材料研究所,江西 景德镇 333403)

摘  要:超级电容器在能源供电应用中显示出高功率密度和长期循环寿命。多元金属氧化物伴随多价阳离子、多种充电/放电动力学而成为有前途的超级电容器电极材料。然而,多元金属氧化物形貌难以控制,且调控方法过于复杂。以泡沫镍为基体,利用简单的一步水热合成法在其表面生长CoMoOx纳米结构。通过调控Co∶Mo摩尔比来实现对Co0Mo1Ox超薄纳米片、Co1Mo2Ox交织纳米片、Co1Mo1Ox纳米花和Co2Mo1Ox纳米柱结构的可控合成。其中,Co1Mo1Ox纳米花独特的结构使其表现出高的比电容和优异的循环稳定性,在电流密度为5 A•g−1下的比电容高达1628.8 A•g−1,优于大量先进的Co基和Mo基电极材料,且在2000圈的恒流充放电(GCD)测试后仍然能够保留93.5%的比电容。此外,Co1Mo1Ox纳米花和活性炭(AC)组装的非对称超级电容器(ASCs)表现出高的能量密度,在4 kW•kg−1的功率密度下能量密度高达79.3 kW•kg−1。该工作提供了一种多元金属氧化物纳米结构的可控合成策略,丰富了自支撑、无黏结剂、高储能特性的赝电容超级电容器电极材料。

关键词:CoMoOx纳米结构;可控合成;高能量密度;赝电容;非对称超级电容器


  • DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2022.06.006

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