多相氧化钨纳米复合材料

将WO₃与其他材料结合成多相氧化钨纳米复合材料是一种直接的方法，通过这种方法可以在良好的导电性、高电容和良好的稳定性方面获得更好的性能。这些获得的复合材料可能拥有单一成分的优势，而且更容易获得特殊结构，进一步优化其性能。

碳材料因较好的导电性和低成本而经常被选中。此外，它们也被用作双层电容器的电极。双层电容器材料与伪电容材料的结合可以加强稳定性、电容和速率性能。Di等制造了一种类似鸡毛掸子的碳纳米管（CNT）@WO₃复合材料，其中WO₃纳米片均匀地生长在CNT的表面。在100 mV s^-1下重复循环伏安测试8000个周期后，这种复合材料仍然保持96.3%的初始电容。

（图片来源：Han/纳米材料）

Shinde等通过两步水热法制作了一种复合材料，其中多壁碳纳米管（MWCNTs）均匀地生长在碳布基底上，WO₃纳米棒生长在MWCNTs上。所制备的三维结构具有较大的表面积和良好的结构稳定性。Chu等合成了WO₃纳米花，良好地包覆了还原氧化石墨烯（rGO）纳米片。在电流密度为1 A.g^-1时，WO₃和WO₃-rGO复合材料的容量分别为127 F.g^-1和495 F.g^-1，而当电流密度为5 A.g^-1时，复合材料的容量高达401 F.g^-1。这些改进归功于更短的离子扩散路径和复合材料的三维纳米结构。

Liu等将WO₃混合纳米线和纳米颗粒嵌入碳气凝胶中，该电极也显示出609 F.g^-1的高容量。同样的方法将尺寸选定的WO3纳米颗粒分散在碳气凝胶中，也能得出较好的结果。

过渡性氧化物材料，如V₂O₅、二氧化锰、CuO和TiO₂是其他典型的伪电容器电极材料。由于它们的高电容和高稳定性，它们经常被用来与WO₃形成复合体，用于制造伪电容器。Shinde等得到了一种WO₃和MnO₂的纳米结构复合材料，在2 mA.cm^-2时具有540 F g^-1的高容量，并且具有良好的稳定性，在2000次CV测试后初始电容保持率为89%。Yuan的研究团队也制备了纳米 WO₃*H₂O/MnO₂ 复合材料，在0.5 A.g^-1时，容量高达 363 F.g^-1。

研究人员Periasamy等报告了通过微波辅助湿化学方法制备的棒状WO₃-V2O₅复合材料。当在KOH电解液中，其容量比纯WO₃高一些。此外，在5000次长循环后，该复合材料显示出126%的优异容量保持率，并且在5000次循环中具有100%的库伦效率。此外，其团队还研究了WO₃/TiO和WO₃@CuO多相氧化钨纳米复合材料。

（图片来源：Han/纳米材料）

除了碳材料和过渡氧化物材料，有机材料，特别是导电聚合物，如PANI、聚3,4-亚乙基二氧噻吩（PEDOT）和聚吡咯（PPy），也因其高导电性、低成本和易制造而成为与WO₃结合的首选。Zhuzhelskii的研究小组将WO₃分散在PEDOT中。多孔的PEDOT基体确保了快速的离子和电子转移，从而促进了电化学性能。同样，研究人员制造了一种WO₃@PPy复合材料，其中WO₃纳米棒是核心，PPy包裹着WO₃。由于PPy的高导电性和特定的结构，实现了更短的扩散路径长度和更大的稳定性。

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

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