CNT-Mn₃O₄/CoWO₄杂化电极

超高比容量

在碳纳米管骨架上构建出具有丰富异质界面和氧空位的三元杂化结构，实现超高容量与超长循环稳定性。

黄乃宝 · Sun, Yin · Liu, Sen · 王昕宇 · 张俊杰 · Guo, Likui · Bi, Jiapeng · 孙先念

Small 2023

具体参数

比容量

{'zh': '1907.5', 'en': '1907.5'} C g⁻¹

比容量

{'zh': '1016.5', 'en': '1016.5'} C g⁻¹

容量保持率

{'zh': '117.2', 'en': '117.2'} %

工作电压窗口

{'zh': '1.15', 'en': '1.15'} V

能量密度

{'zh': '67.5', 'en': '67.5'} Wh kg⁻¹

循环稳定性

{'zh': '92.2', 'en': '92.2'} %

技术优势

超高比容量

得益于CNT导电骨架、Mn₃O₄与CoWO₄之间的异质界面和氧空位协同作用，电荷存储能力大幅提升。

倍率性能出色

在15 A g⁻¹的高电流密度下仍保持1016.5 C g⁻¹，说明该电极适合快速充放电应用。

循环容量不降反升

经过13000次循环后容量保持率高达117.2%，远超常规电极材料，显示出极佳的长期稳定性。

应用场景

• 电池-超级电容器混合器件：作为正极材料，利用其高容量和高倍率特性，与碳负极组装高性能混合器件。
• 锂离子电池正极：尽管本工作用于BSH，但过渡金属氧化物复合材料的设计策略可拓展至锂离子电池正极以提高容量与稳定性。
• 钠离子电池正极：多金属氧化物异质结构可能适应钠离子嵌入的较大体积变化，但其适用性需进一步验证。
• 柔性储能器件：CNT骨架提供机械柔韧性，该复合材料有望用于柔性电极，但本文未展示柔性器件测试。
• 电催化析氧：过渡金属氧化物和氧空位可能提供催化活性位点，但其OER性能需专门评估。