成果简介

平衡可穿戴和移动电子设备的能源供需对其广泛应用至关重要。超级电容器因其独特的优势而在该领域引起越来越多的关注。本文，内蒙古工业大学weiyan sun等研究人员在《Energy Fuels》期刊发表了名为“Carbon Nanofibers-Assembled Tungsten Oxide as Unique Hybrid Electrode Materials for High-Performance Symmetric Supercapacitors”的论文，氧化钨与碳纳米纤维 (CNF)结合制备了一系列新型柔性WO3 -RCNFs材料。通过使用聚丙烯腈（PAN）作为碳源的集成静电纺丝和水热方法，它们被用作超级电容器的电极。

实验结果表明，氧化钨的加入提高了材料活性位点的数量，进而显着影响了电极的电化学性能。放电时间和比电容所制备的WO3 -RCNFs8（(8mg AMT in 20 mL water)）是686.53秒和381.40FG -1，分别在0.5AG-1的电流密度。此外，WO-RCNFs8 的电容保持率在5Ag–1的电流密度下循环5000次之后为 111.87% ，充分体现了电化学的优异特性。当组装成双电极系统时，电极材料的功率密度和能量密度分别为 3776.90 W kg –1和 4.51 Wh kg –1。这种制备电极材料的简单制造方法揭示了一种在下一代柔性储能设备中应用高能量密度纤维状超级电容器的新方法。

图文导读

图1. 合成过程示意图。

图 4. (a) WO 3 –CNFs8，(b) 纯 WO 3的 W 4f的XPS

图 5.用于电化学测试的WO 3 –CNFs (a) 各种样品在不同电流密度下的比电容，(b) 不同电极的奈奎斯特图，以及 (c) WO 3 –CNFs8 在扫描速率下测试的电化学稳定性5 A g –1 5000 次循环。

图 7. WO3与 CNFs 在电化学反应过程中的协同关系示意图。

小结

总之，以PAN为碳源，AMT为WO3源，通过静电纺丝工艺结合高温煅烧和水热方法制备了具有高度石墨化自支撑结构的柔性WO 3 -CNFs电极材料。通过结合水热和静电纺丝方法制备 WO3 -CNFs材料的相对简单的制造方法为下一代高性能超级电容器打开了新的途径。

文献：https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.1c01428