氧化鎢/氧化釩納米棒材料作為電化學超級電容器

三氧化鎢 (WO3) 是一種 N 型半導體材料,已被廣泛研究用於傳感器、電致變色、光催化劑和能量存儲設備。已採用簡單且低成本的微波輔助方法來製備複合材料。
 
最近,科學家採用微波輔助法製備了氧化鎢/氧化釩納米棒材料(WO3/V2O5)並可作為電化學超級電容器,其最大電容為386F/g,電容保持率為104%,庫倫效率為99%。 WO3/V2O5納米複合材料的製備如下:
 
超級電容圖片
 
首先,製備 0.1 M NH4VO3 溶液和 0.1 M NH4WO4 溶液,並在不斷攪拌下逐滴加入 HNO3 溶液,將 pH 調節至~2。一段時間後,緩慢加入2wt%、4wt%和6wt%的NH4WO4溶液和0.1M的NH4VO3前體溶液,製備WO3/V2O5納米複合材料。將充分混合的溶液攪拌一小時並進行微波照射10分鐘。之後,讓微波照射的溶液靜置以形成澄清的沉澱物。收集的沉澱用乙醇洗滌數次以溶解殘留物並在熱板上乾燥。乾燥後的粉末在馬弗爐中以 200 °C 加熱 4 小時。最終產品標記為 (a) 純 V2O5 和 (b) 2 wt%、(c) 4 wt% 和 (d) 6 wt% WO3 負載的 V2O5 樣品。
 
氧化釩圖片
 
總之,通過簡單、低成本的微波輔助方法成功製備了氧化鎢/氧化釩(WO3/V2O5)納米棒材料作為電化學超級電容器。表面和形態圖像分析顯示棒狀形態。通過BET分析法分析表面積(22.798 m2/g)、孔體積(0.137 cc/g)和粒度(18 nm)。純 V2O5 納米結構在 1M H2SO4 電解液中的最大比電容為 150F/g,而具有不同重量百分比 WO3 的 V2O5 納米複合材料分別增強到 260、265 和 386F/g。長循環測試表明,5000次循環後,電容保持率為104%,庫侖效率為99%。
 

 

 

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