M3O4(M=FeCoCrMnMg)高熵氧化物粉体的简易制备及超电容性能研究

摘要

高熵氧化物以其独特的结构和潜在的应用前景引起了越来越多的关注.本工作采用简单易行的固相反应法制备了M3O4(M=FeCoCrMnMg)高熵氧化物粉体,采用不同手段对粉体进行表征,并采用涂覆法制备了M3O4/泡沫镍(M3O4/NF)复合电极,研究其超电容性能.结果表明,随着煅烧温度升高,Fe2O3(H)/Co3O4(S)/Cr2O3(E)和Mn2O3(B)相继固溶进入尖晶石主晶相晶格;在900°C煅烧2 h所得M3O4粉体的平均粒径为0.69μm,具有单一尖晶石结构(面心立方,Fd-3m,a=0.8376 nm),且Fe、Co、Cr、Mn和Mg五种元素在晶粒内均匀分布,呈典型的高熵氧化物特征.此外,M3O4/NF复合电极在1 mol/L KOH的电解液中,当电流密度为1 A·g–1时,其质量比电容达到193.7 F·g–1,可见M3O4高熵氧化物在超级电容器电极材料领域具有良好的应用前景.