Batteries & Supercaps：自支撑串珠状二氧化钼分级纳米线及赝电容特性

二氧化钼（MoO₂）由于其低电阻、高地球丰度和多种Mo价态，被认为是一种有潜力的赝电容材料。纳米结构构筑是实现具有优异电荷存储能力和良好可循环性的高赝电容行为的有效策略。一维（1D）纳米线可以提供1D连续电子传导路径和较短离子扩散距离，促进离子扩散到电极体相。但构筑MoO₂一维分级纳米结构并用于电化学存储的还少有报道。

图1：自支撑串珠状MoO₂分级纳米线生长机理示意图。

近日，武汉理工大学麦立强教授及其团队受Batteries & Supercaps邀请，发表了题为“Free-Standing Pearl-Chains-like MoO₂ Hierarchical Nanowires with Enhanced Pseudocapacitive Energy Storage”的研究性论文。如图1，在这项工作中，通过简便的溶剂热法在泡沫镍上构建了一种新型串珠状二氧化钼纳米线（MoO₂ PNWs）。提出了苯甲醇和十二烷基硫酸钠（SDS）共同作用下定向生长和自组装的生长机理。MoO₂ PNWs具有优异的赝电容储能性能，在1 A g^–1时具有1254 F g^–1的高比电容，从1至20 A g^–1时保持73 %的出色倍率性能，10 A g^–1下在2000次循环后容量保持率91.5%。其优异的性能归功于：（1）内层一维纳米线为电子转移提供了一维连续通道；（2）外层串珠状分级结构增大电极/电解液反应界面，促进离子传输；（3）自支撑泡沫镍提供的良好的导电性；（4）原位XRD证实其充放电过程中发生Mo（IV）和Mo（VI）的相转变过程。该工作为设计用于赝电容储能的一维分级MoO₂纳米线材料提供了有益探索。

论文信息

Free-Standing Pearl-Chains-like MoO₂ Hierarchical Nanowires with Enhanced Pseudocapacitive Energy Storage

Changwei Shi, Shihao Feng, Xinyuan Li, Jianyong Zhang, Prof. Liqiang Mai

Batteries＆Supercaps

DOI: 10.1002/batt.202200215

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