多相氧化鎢納米複合材料

將WO₃與其他材料結合成多相氧化鎢納米複合材料是一種直接的方法，通過這種方法可以在良好的導電性、高電容和良好的穩定性方面獲得更好的性能。這些獲得的複合材料可能擁有單一成分的優勢，而且更容易獲得特殊結構，進一步優化其性能。

碳材料因較好的導電性和低成本而經常被選中。此外，它們也被用作雙層電容器的電極。雙層電容器材料與偽電容材料的結合可以加強穩定性、電容和速率性能。Di等製造了一種類似雞毛撣子的碳納米管（CNT）@WO₃複合材料，其中WO₃納米片均勻地生長在CNT的表面。在100 mV s^-1下重複迴圈伏安測試8000個週期後，這種複合材料仍然保持96.3%的初始電容。

（圖片來源：Han/納米材料）

Shinde等通過兩步水熱法制作了一種複合材料，其中多壁碳納米管（MWCNTs）均勻地生長在碳布基底上，WO₃納米棒生長在MWCNTs上。所製備的三維結構具有較大的表面積和良好的結構穩定性。Chu等合成了WO₃納米花，良好地包覆了還原氧化石墨烯（rGO）納米片。在電流密度為1 A.g^-1時，WO₃和WO₃-rGO複合材料的容量分別為127 F.g^-1和495 F.g^-1，而當電流密度為5 A.g^-1時，複合材料的容量高達401 F.g^-1。這些改進歸功於更短的離子擴散路徑和複合材料的三維納米結構。

Liu等將WO₃混合納米線和納米顆粒嵌入碳氣凝膠中，該電極也顯示出609 F.g^-1的高容量。同樣的方法將尺寸選定的WO3納米顆粒分散在碳氣凝膠中，也能得出較好的結果。

過渡性氧化物材料，如V₂O₅、二氧化錳、CuO和TiO₂是其他典型的偽電容器電極材料。由於它們的高電容和高穩定性，它們經常被用來與WO₃形成複合體，用於製造偽電容器。Shinde等得到了一種WO₃和MnO₂的納米結構複合材料，在2 mA.cm^-2時具有540 F g^-1的高容量，並且具有良好的穩定性，在2000次CV測試後初始電容保持率為89%。Yuan的研究團隊也製備了納米 WO₃*H₂O/MnO₂ 複合材料，在0.5 A.g^-1時，容量高達 363 F.g^-1。

研究人員Periasamy等報告了通過微波輔助濕化學方法製備的棒狀WO₃-V2O₅複合材料。當在KOH電解液中，其容量比純WO₃高一些。此外，在5000次長迴圈後，該複合材料顯示出126%的優異容量保持率，並且在5000次迴圈中具有100%的庫倫效率。此外，其團隊還研究了WO₃/TiO和WO₃@CuO多相氧化鎢納米複合材料。

（圖片來源：Han/納米材料）

除了碳材料和過渡氧化物材料，有機材料，特別是導電聚合物，如PANI、聚3,4-亞乙基二氧噻吩（PEDOT）和聚吡咯（PPy），也因其高導電性、低成本和易製造而成為與WO₃結合的首選。Zhuzhelskii的研究小組將WO₃分散在PEDOT中。多孔的PEDOT基體確保了快速的離子和電子轉移，從而促進了電化學性能。同樣，研究人員製造了一種WO₃@PPy複合材料，其中WO₃納米棒是核心，PPy包裹著WO₃。由於PPy的高導電性和特定的結構，實現了更短的擴散路徑長度和更大的穩定性。

參考文獻：Han W, Shi Q, Hu R. Advances in electrochemical energy devices constructed with tungsten oxide-based nanomaterials[J].《納米材料》, 2021, 11(3): 692.

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