二氧化鉬(MoO2)由于其低電阻、高地球豐度和多種Mo價(jià)態(tài),被認(rèn)為是一種有潛力的贗電容材料。納米結(jié)構(gòu)構(gòu)筑是實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異電荷存儲(chǔ)能力和良好可循環(huán)性的高贗電容行為的有效策略。一維(1D)納米線可以提供1D連續(xù)電子傳導(dǎo)路徑和較短離子擴(kuò)散距離,促進(jìn)離子擴(kuò)散到電極體相。但構(gòu)筑MoO2一維分級(jí)納米結(jié)構(gòu)并用于電化學(xué)存儲(chǔ)的還少有報(bào)道。
圖1:自支撐串珠狀MoO2分級(jí)納米線生長(zhǎng)機(jī)理示意圖。 近日,武漢理工大學(xué)麥立強(qiáng)教授及其團(tuán)隊(duì)受Batteries & Supercaps邀請(qǐng),發(fā)表了題為“Free-Standing Pearl-Chains-like MoO2 Hierarchical Nanowires with Enhanced Pseudocapacitive Energy Storage”的研究性論文。如圖1,在這項(xiàng)工作中,通過(guò)簡(jiǎn)便的溶劑熱法在泡沫鎳上構(gòu)建了一種新型串珠狀二氧化鉬納米線(MoO2 PNWs)。提出了苯甲醇和十二烷基硫酸鈉(SDS)共同作用下定向生長(zhǎng)和自組裝的生長(zhǎng)機(jī)理。MoO2 PNWs具有優(yōu)異的贗電容儲(chǔ)能性能,在1 A g–1時(shí)具有1254 F g–1的高比電容,從1至20 A g–1時(shí)保持73 %的出色倍率性能,10 A g–1下在2000次循環(huán)后容量保持率91.5%。其優(yōu)異的性能歸功于:(1)內(nèi)層一維納米線為電子轉(zhuǎn)移提供了一維連續(xù)通道;(2)外層串珠狀分級(jí)結(jié)構(gòu)增大電極/電解液反應(yīng)界面,促進(jìn)離子傳輸;(3)自支撐泡沫鎳提供的良好的導(dǎo)電性;(4)原位XRD證實(shí)其充放電過(guò)程中發(fā)生Mo(IV)和Mo(VI)的相轉(zhuǎn)變過(guò)程。該工作為設(shè)計(jì)用于贗電容儲(chǔ)能的一維分級(jí)MoO2納米線材料提供了有益探索。 論文信息 Free-Standing Pearl-Chains-like MoO2 Hierarchical Nanowires with Enhanced Pseudocapacitive Energy Storage Changwei Shi, Shihao Feng, Xinyuan Li, Jianyong Zhang, Prof. Liqiang Mai Batteries&Supercaps DOI: 10.1002/batt.202200215