沈小平

该文章通过巧妙的系统性合成方法同时制备出混合超级电容器的铁基正负极材料。首先，采用简易的溶剂热—煅烧途径，成功地在rGO片层上生长了表面磷酸根官能化的Fe2O3（P-Fe2O3）二维纳米片。rGO的负载及磷化处理可进一步调控Fe2O3二维纳米片的电化学活性。与此同时，以Fe2O3/rGO为前驱体，将部分Fe2O3转化为FeMoO4获得了具有优异电化学容量的FeMoO4/Fe2O3/rGO三元复合正极材料。由FeMoO4/Fe2O3/rGO正极和P-Fe2O3/rGO负极组装的混合超级电容器拥有优异的能量密度以及稳定的循环寿命。

在众多负极材料中，合金型负极材料，如硅 (Si) 和锗 (Ge)，均具有高的理论容量，是理想的锂离子电池负极候选材料。与Si相比，金属Ge具有更好的Li+扩散率 (比Si高400倍) 和更高的导电性 (比Si高104倍)，使Ge负极具有优越的倍率性能和循环稳定性。然而，Ge电极在嵌锂/脱锂过程中，通常会经历较大的体积膨胀 (>200%)，导致电极结构严重坍塌和粉碎，电极材料与集流体失去电接触，从而产生严重的容量衰减。因此，锗负极的实际应用受到了极大的限制。