基于P掺杂TiO2/C纳米管负极的高性能锂离子电容器

作者：张国强; 霍京浩^*; 王鑫; 郭守武

来源：Acta Chimica Sinica, 2023, 81(01): 6-13.

• 二氧化钛
• 磷掺杂
• 负极
• 锂离子电容器

以磷酸二氢钠(NaH2PO4)为磷源,通过溶剂热法制备了P掺杂的TiO2/C (P-TiO2/C)纳米管以改善TiO2的储锂性能.电化学测试表明:P-TiO2/C负极具有高的比容量(在0.1 A·g-1的电流密度下达到335 mAh·g-1)、优异的倍率性能(在2.0 A·g-1的电流密度下为92 mAh·g-1)及循环性能(在1.0 A·g-1的电流密度下经过1000次循环后放电比容量仍维持在135 mAh·g-1).并且,P-TiO2/C在2 mV·s-1时的赝电容贡献约为96%.由P-TiO2/C负极和活性炭正极组装的锂离子电容器在250 W·kg-1的功率密度下能量密度能够达到74.7 Wh·kg-1.此外,该锂离子电容器在10000次循环后比电容保持率约为43%.此外,该器件在1.0A·g-1下循环10000次后充满电仍可点亮18只红色的LED灯组成的“LIC”字样.该工作为高性能锂离子电容器TiO2负极材料的设计提供了思路.

• 单位
  上海交通大学; 陕西科技大学