微晶形状对锐钛矿型TiO2材料超级电容器性能的影响

作者：王小东; 张研研; 许春香^*; 王红霞; 张王刚; 李涛涛^*

来源：功能材料, 2023, 54(07): 7018-7025.

• 微晶形状
• 锐钛矿型TiO2
• 片状
• 球形
• 超级电容器

研究了晶粒各向异性对锐钛矿型TiO2电化学性能的影响，这对超级电容器材料性能提升具有显著的意义。利用水热合成法，以HF和H2SO4为不同的酸性形貌诱导剂，钛酸四丁酯为钛源制备了片状和球状微晶的TiO2,两者会暴露不同的晶面。经X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)证实片状TiO2暴露的晶面是高活性{001},而球状TiO2暴露的晶面具有随机性。采用X射线光电子能谱(XPS)和比表面及孔隙度分析(BET)以及相应的电化学性能测试：结果表明片状TiO2的比表面积(112.76 m2/g)是球状TiO2比表面积(46.88 m2/g)的2.41倍，片状TiO2超级电容器的比电容(174.0 F/g)是球状TiO2超级电容器比电容(67.00 F/g)的2.59倍，同时片状TiO2超级电容器与球状TiO2超级电容器相比，表现出更高的循环稳定性。片状TiO2优异的性能主要归因于高比面积以及暴露的高活性{001}晶面.

• 单位
  中北大学; 太原理工大学