纳米TiO_(2)/多孔碳复合材料的制备及其超级电容器性能的研究

作     者：罗星 张福平 张应琳 彭园园 史玉琳 LUO Xing;ZHANG Fuping;ZHANG Yinglin;PENG Yuanyuan;SHI Yulin

作者机构：石河子大学化学化工学院/新疆兵团化工绿色过程重点实验室新疆石河子832003 

出 版 物：《石河子大学学报（自然科学版）》 (Journal of Shihezi University(Natural Science))

年 卷 期：2022年第40卷第4期

页      面：404-412页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：新疆生产建设兵团国际科技合作计划项目(2018BC001) 

主　　题：超级电容器 瞬时纳米沉降技术 二氧化硅 二氧化钛 多孔碳 

摘      要：针对传统超级电容器中碳质材料受比表面积和孔径限制导致的比电容小,能量密度低(10 Wh·kg^(-1))等问题,本工作利用瞬时纳米沉降技术(FNP)成功合成了SiO_(2)/MXene复合物,后利用聚四氟乙烯(PTFE)在800℃下进行热处理得到负载微量TiO_(2)颗粒的多孔碳材料(TiO_(2)/PC-800)。这种多孔结构可以提供更大有效比表面和化学反应活性位点,有利于缩短离子传输路径,加快离子传输。电化学测试结果表明TiO_(2)/PC-800具有较高的比电容,在0.5 A·g^(-1)的电流密度下比电容为215.5 F·g^(-1),同时还具有优异的循环稳定性,在10 A·g^(-1)的大电流密度下循环5000圈后比电容保持率为98.6%。组装的TiO_(2)/PC-800//TiO_(2)/PC-800对称型超级电容器在0.7 kW·kg^(-1)的功率密度下获得的能量密度高达50.8 Wh·kg^(-1)。因此,TiO_(2)/PC-800活性材料是一种极具应用潜力的超级电容器电极材料。