氧空位Hf6Ta2O17纳米纤维

比容925 F/g

通过碳热还原引入氧空位，使HTO纳米纤维在保持大电压窗口的同时比电容显著提升，成为高性能超级电容器电极材料。

Cao, Yi · Piao, Ruan · Xue, Yufeng · Yue, Cao · 河黄 · 邱文丰

Journal of Alloys and Compounds 2023

具体参数

比电容

925 F·g⁻¹

电压窗口

2.1 V

能量密度

73.3 Wh·kg⁻¹

循环保持率

81.8 %

技术优势

比电容显著提升

氧空位增加了活性位点并改善电荷传输，使HTO/C-1在1 A·g⁻¹下比电容达925 F·g⁻¹，远高于未处理样品。

电压窗口大

HTO/C-1电极在1 M Na2SO4电解液中稳定工作至2.1 V，高于常见水系超级电容器，有利于提高能量密度。

循环寿命长

对称器件经5000次循环后容量保持81.8%，表明氧空位结构在充放电过程中稳定，适合长期使用。

制备方法简便

电纺丝结合碳热还原即可批量制备，无需昂贵设备或复杂步骤，便于放大生产。

应用场景

• 超级电容器电极：提供高比电容和大电压窗口的电极活性材料，提升器件能量密度。
• 柔性储能器件：纳米纤维形态适应柔性基底，可集成于可穿戴储能器件。
• 储能模组：稳定循环和规模化制备工艺适合组装成高能量密度储能模组。
• 纳米发电机储能：高功率特性可与纳米发电机联用，实现机械能到电化学能的快速存储。