水合氧化鎢/竹炭雜化材料作為增強型超級電容器

電化學超級電容器因其優異的電容行為、無與倫比的功率和能量密度以及優異的循環穩定性而成為突出的儲能裝置。三氧化鎢(WO3)具有形狀多樣、理論比電容高、環保、成本低等優點。是一種很有前途的電極材料。然而,其低電導率(10-5-10-6 S cm-1)限制了其廣泛應用。用高導電性碳材料摻雜WO3 是克服這些缺點的解決方案。
 
超級電容器圖片
 
水合氧化鎢(WO3·2H2O)/竹炭(BC)雜化材料被製備作為增強型超級電容器,並顯示出更高的比電容和優異的循環穩定性。竹炭(EDLC)和WO3·2H2O(偽電容)的組合提供了更短的離子擴散路徑和快速的電子傳輸,從而形成了一個優秀的超級電容器。水合氧化鎢/竹炭雜化材料的合成工藝如下:
 
首先,在室溫下在玻璃小瓶中攪拌20分鐘,將WCl6(3mg) 加入到異丙醇(20mL) 中。竹炭是通過用 KOH 改性方法碳化天然竹子製備的。然後,用 10 ml WCl6 溶液緩慢浸漬竹炭整體(0.2 g)。連續攪拌30分鐘後,加入適量的2-丙醇,去除輻照過程中產生的H*和OH*自由基。混合物在室溫下用 60Co γ 射線源以 200 Gy min-1 的劑量率照射,總劑量為 500 kGy。離心收集產物,用去離子水和乙醇洗滌數次,然後在60°C下乾燥12小時。
 
竹炭圖片
 
綜上所述,水合氧化鎢和竹炭被結合製備水合氧化鎢/竹炭雜化材料作為增強型超級電容器。混合材料顯示出增強的比電容和優異的循環穩定性。水合氧化鎢/竹炭雜化材料顯示出很高的比電容(0.5 A g-1 時在 -1 到 0 V 的電壓範圍內為 391 F g-1)和優異的循環穩定性。
 

 

 

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