Fe3O4-埃洛石/埃洛石微胶囊/聚苯胺杂化气凝胶的电化学性能
2021-07-21臧鹏飞王建宇李洪彦
城市学刊 2021年4期
关键词:复合材料
丁 炜,臧鹏飞,李 棋,王建宇,钟 勇,李洪彦
(天津城建大学 材料科学与工程学院,天津 300384)
能源是人类社会发展和生存的基础﹒随着各领域产业的发展和传统能源需求的增加,人类社会活动产生的生态和环境问题日趋明显[1-2]﹒由于传统的绿色能源受到时间和空间的限制,如风能、水能、地热能和太阳能等,所以超级储能电容器受到了广泛关注﹒超级电容器,又称电化学电容器,是一种性能介于物理电容器和二次电池之间的新型储能器件[3]﹒超级电容器按储能原理可分为3类:双电层电容器、法拉第赝电容器和混合型电容器﹒赝电容器的电荷积蓄机制依赖于电极材料表面的氧化还原反应,主要包括质子或金属离子可逆地吸附在电介质表面上,过渡金属氧化物的氧化还原反应,以及导电聚合物的电化学掺杂/去掺杂[4]﹒
过渡金属氧化物由于能在电极材料上通过快速氧化还原反应获得赝电容器而被广泛应用于赝电容器﹒过渡金属氧化物在拓宽电压窗口和提高能量密度方面发挥了重要作用﹒常用的过渡金属氧化物有 Fe3O4、RuO2、MnO2、Co3O4等[5-7]﹒其中,Fe3O4纳米粒子的粒径小,容易附着在HNTs管壁/管面上,有助于电子的得失,促进氧化和还原的进行[8],且具有廉价、储量丰富和环境友好的特点﹒但是,纯 Fe3O4的比电容较小,一般为60~80 F·g−1[9]﹒因此,人们通常是将 Fe3O4与其他材料杂化,制备出复合纳米材料﹒聚苯胺(PANI)、聚吡咯(PPy)和聚噻吩(PTH)是制备超级电容器的常用材料[10],这类导电聚合物不仅具有独特……
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