五氧化二铌/碳纳米管水系锌离子混合电容器负极材料的制备及其电化学性能

摘要

水系锌离子混合电容器具有高能量密度和高功率密度等优点,受到了广泛的关注。开发高性能锌离子电容器的关键在于寻找电池型电极材料,以匹配其与电容型电极材料之间的功率不平衡。通过水热法制备出了碳纳米管与五氧化二铌的复合物(Nb_(2)O_(5)@CNTs),在0.2 A/g的电流密度下放电比容量为257 F/g,显示出其作为锌离子混合电容器电极材料的巨大潜力。将Nb_(2)O_(5)@CNTs作为负极、高比表面积的活性炭(AC)作为正极组装成Nb_(2)O_(5)@CNTs//AC锌离子混合电容器,该电容器的电压区间为0~1.9 V,在0.2 A/g的电流密度下其放电比容量高达95 F/g,经过3000次循环后容量保持率为72%,具有良好的倍率性能和循环稳定性,能量密度最高达48 Wh/kg,功率密度最高达1831 W/kg,Nb_(2)O_(5)@CNTs//AC锌离子混合电容器有望作为下一代高性能锌离子混合电容器。