【摘要】 迄今为止，使用的负极超级电容器电极材料主要限于碳质材料(活性炭、多孔碳、石墨烯、碳纳米管等)，这些材料具有良好的传导性、高比表面积和优良的循环寿命。

储能技术的发展是二十一世纪最具压制的课题之一，以满足我们现代社会的能源需求。由于超级电容器运行安全，循环寿命长，比电池和燃料电池具有更高的比功率，比传统电容器具有更高的比能量，因此作为下一代储能设备备受关注。然而，他们的低比能量是一个绊脚石，阻止他们被有效地用于未来的应用。根据比能方程E=1.2CtotV2，提高超级电容器器件的比能主要依赖于两个参数:(i)提高正负电极的电容(Ctot)和(ii)扩大操作电池电位(V)。混合超级电容器的总电容(Ctot)可以用方程来计算。

 

值得注意的是，正极和负极是影响整个超级电容器装置官能度的重要元件。然而，在非对称电池结构的情况下，阴极(C+)的电容通常远远大于阳极(C-)的电容。因此，器件的总比电容(Ctotal)受到阳极电容的限制，因此，高性能的负极和阳电极有源材料应该具有完全协调的电容，以便能够制造高电容器件。为此，大量的研究致力于发展功能性阳电极材料，很少关注负极材料，导致超级电容器装置的整体性能受到限制。然而，为氧化还原超级电容器发现和合成新的负极材料，具有高电容、高速率能力、有效成本和在宽pH范围内的耐用性，仍然是巨大的挑战。

 

迄今为止，使用的负极超级电容器电极材料主要限于碳质材料(活性炭、多孔碳、石墨烯、碳纳米管等)，这些材料具有良好的传导性、高比表面积和优良的循环寿命。然而，这些材料的理论比电容和比能量较低，限制了它们在制造高性能超级电容器器件方面的功能应用。在这方面，各种替代性的负电极材料，如WO3，NiFe2O4，ZnFe2O4和MnFe2O4，已被研究，由于丰富的氧化还原反应和低成本。最近，铁(II)钼酸盐(FeMoO4)作为一种有前途的电极材料，由于其固有的化学组成，引起了人们的关注。双金属铁和钼的加入比单组分铁和钼的加入诱导了更丰富的氧化还原位，从而提高了材料的电化学性能，预测的高理论电容为992.3mahg-1就可以证明这一点。尽管有这些优点，FeMoO4作为负极材料在混合超级电容器中的研究还很少。

 

在这里，我们报告了β-铁钼氧化物纳米粒子的优化合成和角色塑造，这种纳米粒子作为负极超级电容器电极材料，在很宽的pH范围内表现出很高的性能。此外，还分别以β-FeMoO4纳米颗粒和Ni-Cu-P球作为负极和正极构建了不对称超级电容器装置，以验证该材料作为超级电容器电极的适用性。这种装置具有超过12,000个充放电周期的高循环稳定性，以及优异的100%的哥伦比亚效率。

 

1.Heba M. El Sharkawy, Aya M. Mohamed, Mohamed Ramadan, Nageh K. Allam,FeMoO4 nanoparticles as functional negative electrode material for high performance supercapacitor devices over a wide pH range, Journal of Energy Storage, Volume 54, 2022, 105272, ISSN 2352-152X, https://doi.org/10.1016/ j.est.2022.105272.

 

科学指南针在全国建立31个办事处和20个自营实验室，拥有价值超2.5亿元的高端仪器。检测项目达4000+项，覆盖材料测试、环境检测、生物服务、行业解决方案、模拟计算等九大业务。累计服务1800+个高校、科研院所及6000+家企业，获得了60万科研工作者的信赖。

 

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。