富含V4+的V2O5/碳气凝胶纳米复合材料用于高性能超级电容器(英文)

作者:毕文超; 邓声远; 汤海莎; 刘源; 沈军; 高国华*; 吴广明*; M.Atif; MS AlSalhi; 曹国忠*
来源:Science China-Materials, 2022, 65(07): 1797-1804.

摘要

本文利用原位水解-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%).