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排列有序的珠链三元纳米复合材料用于超级电容器

  • 分类:行业新闻
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  • 发布时间:2020-07-21 18:27
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铜的原理图 2O-Mn 3O 4-NiO三元纳米复合材料的制备工艺。与传统水热法相比,电纺丝制备的材料具有纳米结构,提高了金属氧化物的电子输运能力和储能能力。获得铜 2O-Mn 3O 4-NiO三元纳米复合材料排列成有序的金属纳米结构,是发展超级电容器电极材料的热点之一。

在《纳米》上发表的一篇论文中,中国江苏理工大学的一组研究人员利用静电纺丝技术开发了新型Cu2O-Mn3O4-NiO三元纳米复合材料,提高了超级电容器电极材料的性能。

超级电容器具有功率密度高、循环寿命长等特点,作为先进的储能器件,其重要性日益突出。纳米材料及其复合材料被认为是能源材料的最佳候选材料,因为它们易于电荷传导机制,降低的维数和表面性能对其行为的影响提供了更好的界面和化学反应速率。

而电极材料的制备是影响超级电容器性能的关键。与其它制备纳米纤维的方法相比,静电纺丝法因其步骤简单、成本低廉而受到越来越多的关注。电纺丝金属氧化物纤维是制备高比表面积、高结晶度和高活性位点复合纳米纤维的一种很有前途的方法。由于纳米纤维的表面形态提供了电子传输的路径,从而提高了金属氧化物的储能能力,因此所产生的纳米纤维是储能应用的理想材料。

在本工作中获得的纳米复合材料(Cu2O-Mn3O4-NiO)是有序排列的金属氧化物颗粒(10nm),呈珠链状。以获得的Cu2O-Mn3O4-NiO三元纳米复合材料为电极材料制备超级电容器。电化学实验表明,制备的纳米复合材料在6 mol/L KOH电解液中具有良好的电化学性能。结果表明,在扫描速率为5 mV/s时,Cu2O-Mn3O4-NiO的比电容为1306 F/g,高于NiO、Cu2O-NiO和Mn3O4-NiO。这种三元纳米复合材料改善了电极材料的电化学性能,可用于高效超级电容器。

电纺丝法成功合成的Cu2O-Mn3O4-NiO纳米复合材料适用于大规模工业生产。结构表征和成分分析说明了Cu2O-Mn3O4-NiO的优异性能。Cu2O-Mn3O4-NiO纳米复合材料由于存在化学反应,官能团与电解质离子之间存在较强的相互作用,因此在较高的比电容和电容保持方面表现出了优异的电化学性能。

来源:ZAKER汽车

 

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