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纳米非晶量子点的制备及其在超级电容器上的应用研究

已有 4850 次阅读 2016-2-14 10:01 |系统分类:科研笔记

一直以来，超级电容器电极材料的研究一直集中在纳米晶材料上。直到近几年，非晶材料开始被提出作为超级电容器的电极材料，也逐渐吸引了广大科研工作者的兴趣。非晶材料具有较大的自由体积，加上其各项同性的结构特点，使得非晶材料在结构稳定性、体积调控、离子传输等方面性能更优于各项异性的晶体材料，在储能材料领域有广阔的应用前景。然而非晶材料导电性差，比表面积较小，这两方面限制了其电化学性能的进一步提高。本课题组发明了一种简易、绿色且适于大批量生产的合成方法成功制备了FeOOH纳米非晶量子点（平均粒径2nm）并将其附载在石墨烯上得到FeOOH/石墨烯复合纳米片。通过石墨烯构建的三维导电网络及FeOOH纳米非晶量子点提供的大活性表面，使得该复合电极材料表现出优异的超级电容性能。单电极在-0.8-0 V（vs Ag/AgCl）的电位窗口可达到365F/g的高比电容值，并在128A/g的大电流密度下仍能保持189F/g的电容值。同比情况下优于晶体化的电极材料。该工作提出纳米非晶铁氧化物/氢氧化物材料是一类新型具有较好应用前景的超级电容器电极材料，并为高性能超级电容器电极材料的设计提供一种新思路。