以氧化鎢納米材料構建的電化學能源裝置研究進展

氧化鎢納米材料在構建各種儲能裝置方面具有多種用途，尤其在電化學能源裝置上，其電致變色裝置和光學變化裝置在節能方面被深入研究。基於這兩個主要應用間的器件結構和工作機制的聯繫密切，具有儲能和光變功能的氧化鎢基材料的雙功能器件進入了我們的視野。

能源的枯竭和環境的惡化已經引起了越來越多關注。為了減緩資源枯竭的速度，採用高效設備來節約能源，變得非常重要。因此，能量轉換系統須與高效儲能裝置結合使用，以儲存轉換後的能量。眾所周知，超級電容器和鋰離子電池是兩類廣泛使用的高效儲能裝置（Efficient energy storage devices, ESDs）。此外，電致變色裝置（Electrochromic devices, ECDs）是一種眾所周知的高效應用，通過改變透射率來控制陽光強度和穿過它的熱量。

超級電容器（Supercapacitors, SC）以其獨特的優勢，如高功率密度、超長的迴圈壽命（超過105次）、快速的充電速度（幾十秒內）和低溫下的出色表現，成為一種有前途的儲能設備。有兩種主要的SCs類型，電雙層電容器和偽電容器。

通常情況下，偽電容器的電容高於電氣雙層電容器的電容。鋰離子電池（LIB）因其高能量密度而被普遍應用於可擕式電子產品和電動汽車。現在，LIB的典型陽極材料是石墨，因為它成本低，電化學性能穩定，結構穩定性好。然而，其理論比容量為372 mA.h.g^-1，隨著能源消耗需求的不斷擴大，其理論比容量相對較低，從而限制了LIBs的進一步使用。過渡性氧化物材料，如錫氧化物、鈷氧化物和鎢氧化物，由於其較高的比容量，被認為是取代石墨的潛在替代品。

參考文獻：Han W, Shi Q, Hu R. 以氧化鎢納米材料構建的電化學能源裝置的研究進展[J]. 《納米材料》, 2021, 11(3): 692.

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