文章图片
近期 ， 吉林大学研究者开发了一种掺钼钨酸钴（MCW）的正极材料 ， 其由于有较高的电化学性能、较强的电荷扩散能力和优异的化学稳定性等特点 ， 而适合应用于新一代的超级电容器中 ， 能有效弥补传统电容的不足 。
钨酸钴
【掺钼钨酸钴在超级电容器中的应用】作为一种潜在的大规模储能系统 ， 超级电容器由于有高功率密度、长循环寿命、良好充放电倍率性能、高安全性和对环境较为友好等特点 ， 而深受广泛关注 。 根据作用原理的不同 ， 其可以划分为双电层型和赝电容型两种 。 其中 ， 赝电容超级电容器因有高能量密度和高功率密度而被寄予厚望 ， 但是它一般采用金属化合物如钨酸钴和氧化镍作为电极材料 ， 单一的金属氧化物很难满足现有的应用发展 。
为了解决上面的问题 ， 研究者采用了杂原子替代法来改善单一金属氧化物电极材料的不足 ， 不仅能调节电极材料的能带结构和电子结构 ， 还可以降低材料晶体结构内部的对称性 。
钨酸钴（CoWO4）是过渡金属钨的一种化合物 ， 具有很高的理论比容量和极好的化学稳定性 ， 是一种理想的储能材料 。 而通过杂原子（钼Mo）替代法改性的CoWO4具有极为出色电化学性能和离子扩散性能 ， 是实现赝电容储存的关键 。
掺钼钨酸钴制备示意图 ， Weitao Zheng/Cell Reports Physical Science
研究表明 ， Mo替代并未改变CoWO4的晶体结构以及钨的化合价 ， 但是Co的价态会升高；CoWO4的价带位置并未随着Mo替代的增加而改变 ， 而禁带宽度随Mo替代的增加而降低；Mo有效地降低了CoWO4晶体对称性 ， 增加了电化学Co活性中心的极性 ， 进一步增强了电荷扩散动力学 。
推荐阅读
- 中国空间站面向世界开放，欧洲多国踊跃加入，轮到美国被孤立了
- 零差评的6部神级科幻片，视觉震撼特效炸裂，最后一部真是绝了
- 凌晨，太空传来喜讯，中国实现一个梦想，美打压宣告失败
- 我国首位女航天员刘洋，为啥不再上太空了？现在怎么样了
- 绕银河系一周需要2.5亿年，太阳在银河系的位置不是恒定的
- 3名航天员每天需约1650升氧气，执行180天任务所需氧气从何而来？
- 有史以来最困难的一次任务将发射，猎鹰重型将运载多颗机密卫星
- 你不是一个伟人，没有必要居住在地球中心。
- 天外来水，能填满地球海洋吗？