SCMs|高性能超级电容器电极：富含V4+的V2O5/碳气凝胶纳米复合材料

近日，同济大学吴广明教授、高国华副教授和华盛顿大学曹国忠教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，利用原位水解-聚合的方法合成了富含V⁴⁺的V₂O₅/碳气凝胶纳米复合材料(V⁴⁺-V₂O₅/CA)，用于高性能超级电容器的电极。

在合成过程中，碳气凝胶(CA)促进了无序氧化钒的沉积并催化富含V⁴⁺的V₂O₅在较低的温度下结晶。由于V₂O₅纳米片均匀地分布在CA内，这种特殊结构为电化学储能反应提供了大比表面积和更多的活性位点；CA协同提高了电极材料的导电性和结构稳定性；丰富的V⁴⁺增强了V₂O₅原有的导电性、促进了离子扩散速率并催化了电化学反应。因此，基于V⁴⁺-V₂O₅/CA的超级电容器获得了高比容量(在0.5 A g⁻¹下比容量达405 F g⁻¹)、高能量密度(56 W h kg⁻¹，功率密度为250 W kg⁻¹)和长循环寿命(40,000次循环后比容量保持率为96%)。

文章信息

Bi, W., Deng, S., Tang, H. et al. Coherent V⁴⁺-rich V₂O₅/carbon aerogel nanocomposites for high performance supercapacitors. Sci. China Mater. (2022). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1944-9

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