以氧化钨纳米材料构建的电化学能源装置研究进展

氧化钨纳米材料在构建各种储能装置方面具有多种用途，尤其在电化学能源装置上，其电致变色装置和光学变化装置在节能方面被深入研究。基于这两个主要应用间的器件结构和工作机制的联系密切，具有储能和光变功能的氧化钨基材料的双功能器件进入了我们的视野。

能源的枯竭和环境的恶化已经引起了越来越多关注。为了减缓资源枯竭的速度，采用高效设备来节约能源，变得非常重要。因此，能量转换系统须与高效储能装置结合使用，以储存转换后的能量。众所周知，超级电容器和锂离子电池是两类广泛使用的高效储能装置（Efficient energy storage devices, ESDs）。此外，电致变色装置（Electrochromic devices, ECDs）是一种众所周知的高效应用，通过改变透射率来控制阳光强度和穿过它的热量。

超级电容器（Supercapacitors, SC）以其独特的优势，如高功率密度、超长的循环寿命（超过105次）、快速的充电速度（几十秒内）和低温下的出色表现，成为一种有前途的储能设备。有两种主要的SCs类型，电双层电容器和伪电容器。

通常情况下，伪电容器的电容高于电气双层电容器的电容。锂离子电池（LIB）因其高能量密度而被普遍应用于便携式电子产品和电动汽车。现在，LIB的典型阳极材料是石墨，因为它成本低，电化学性能稳定，结构稳定性好。然而，其理论比容量为372 mA.h.g^-1，随着能源消耗需求的不断扩大，其理论比容量相对较低，从而限制了LIBs的进一步使用。过渡性氧化物材料，如锡氧化物、钴氧化物和钨氧化物，由于其较高的比容量，被认为是取代石墨的潜在替代品。

参考文献：Han W, Shi Q, Hu R. 以氧化钨纳米材料构建的电化学能源装置的研究进展[J]. 《纳米材料》, 2021, 11(3): 692.

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