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《Acta Materialia》:氟掺杂和氧空位对超级电容器和锌离子电池用双金属氧化物电化学功能的协同效应
《Acta Materialia》:氟掺杂和氧空位对超级电容器和锌离子电池用双金属氧化物电化学功能的协同效应 时间: 2024-02-03 22:26:11 |   作者: 爱游戏官网网页版入口

  纳米材猜中的缺点已被大范围的运用在为电化学储能引进原始资料的新特性。但是,大多数研讨都集中于单一缺点的影响,而忽视了多重缺点对进步电化学功能的协同效果。

  来自吉林化工学院和清华大学的学者初次模拟了生长在泡沫镍上的ZnCo2O4 纳米线-x)的体相氧置换和外表氧空位,提醒了两层缺点的效果,并为电化学功能的影响供给了新的见地。氧空位浓度的进步和活性位点的添加使活性成分能快速、充分地进行氧化复原反响。因而,有代表性的 F-ZnCo2O4-x 电极在 1 A⋅g-1 条件下完成了 664 mAh⋅g-1 的高比容量。此外,作为混合超级电容器的电池型电极,还具有高能量密度(EHSC,60 Wh⋅kg- 1)和杰出的循环稳定性(10000 次循环后容量坚持率为 90.44%)。该电极用作锌离子电池时还具有高能量密度(Ecell,692 Wh⋅kg- 1)和杰出的耐久性(2000 次循环后容量坚持率为 98.8%)。这项研讨为使用缺点工程的普遍性来规划具有高电化学功能的双金属氧化物供给了一条新途径。相关作业以题为“Synergistic effect of fluorine doping and oxygen vacancies on electrochemical performance of ZnCo2O4 for advanced supercapacitors and Zn-ion batteries”的研讨性文章宣布在Acta Materialia。

  总归,在有着非常丰富外表 O 空位和很多 O 替代的 F 掺杂ZnCo2O4 中,两层缺点可以协同促进外表氧空位浓度的添加,来提高电极的导电性和电化学活性。理论和试验剖析证明,外表 O 空位可以更好的下降导带,成为从体中捕获电子的活性位点。此外,只有氧空位邻近的 O 置换才干发生这种协同效应。因为发生了很多低氧化态的钴阳离子,可进一步促进电子传导,完成有用的电极动力学。因为形成了高浓度的氧空位,具有缺点的 F-ZnCo2O4-x 系统体现出了优异的电化学储能特性。这项作业为一起操控电荷转移和外表氧空位反响铺平了路途,拓宽了咱们对电化学储能中多种缺点协同效果的根本知道。(文:SSC)