ChemSusChem:稀土基纳米材料助力超级电容器发展

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江西科技师范大学周卫强教授课题组在ChemSusChem期刊发文对稀土基纳米材料在超级电容器中的研究进展进行了全面评述,重点讨论了高能量密度和高功率密度的稀土基纳米材料的构效关系,并对其发展所面临的挑战做出了展望。

超级电容器(SCs)具有高功率密度优点,但其低的能量密度限制了更宽范围的应用。如何有效地提高SCs的性能,是科学界和产业界关心的话题和研究热点。高性能电容材料是制备高性能SCs的关键因素之一。稀土(RE)是重要的战略资源,被誉为现代工业“维生素”,广泛运用于新能源、新材料、电子信息、航空航天等领域。不同于过渡金属元素,RE元素具有特殊的外层4f电子结构、离子半径大、电负性低、对氧的亲和性高、电化学氧化还原活性好等优点。为了获得高性能的SCs电极材料,研究人员提出并发展了一系列构建RE基纳米材料的策略,例如RE化合物及其与其他活性材料的复合材料的制备和形貌调控,以及RE掺杂诱导主体活性材料的结构调整,等等。近年来,RE基纳米材料在SCs中的研究方面取得了新进展和新突破。


鉴于此,江西科技师范大学周卫强教授课题组系统全面地总结了应用于SCs中RE基纳米材料的研究进展,阐述了各种纳米结构的RE基纳米材料的制备策略,讨论了高能量密度和高功率密度的RE基纳米材料的构效关系、电荷存储机制、挑战和机遇。该综述不仅有助于研究人员对用于SCs的RE基纳米材料有更深入更全面的认识,也将激起诸如电催化、光伏电池和锂电池等领域对RE基纳米材料的极大兴趣。

文信息

Rare Earth-Based Nano{attr}3104{/attr} for Supercapacitors: Preparation, Structure Engineering and Application

Yao He,  Prof. Weiqiang Zhou*,  &  Prof. Jingkun Xu*


ChemSusChem

DOI: 10.1002/cssc.202200469


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