推进超级电容器技术：用于增强性能的PTh/MoO3/TiO2三元纳米复合电极材料的合成与表征

《Plasmid》：Advancing supercapacitor technology: Synthesis and characterization of PTh/MoO 3/TiO 2 ternary nanocomposite electrodes for enhanced performance

本综述聚焦于通过化学氧化聚合原位法制备聚噻吩/三氧化钼/二氧化钛（PTh/MoO3/TiO2）三元纳米复合材料，旨在提升超级电容器（SC）的性能。研究通过多种表征技术（如XRD、FTIR、SEM等）证实了材料的成功合成，并系统评估了其电化学性能。结果表明，优化后的PMT5电极在1 A g?1电流密度下比电容（Csp）高达271.3 F g?1，所组装的对称超级电容器（SSC）展现出高比电容（127.33 F g?1）、优异的循环稳定性（1000次GCD循环后保持87%）以及良好的能量密度（39.8 W h kg?1）和功率密度（750.15 W kg?1），为开发低成本、高能量密度的电化学储能器件提供了新策略。

　　

Highlight

实验部分

正如先前已发表的工作中所概述的，样品是采用化学氧化聚合原位法制备的。材料、方法和表征细节详见支持信息（SI）。研究使用了三种不同的金属氧化物浓度来制备PMT纳米复合材料，并分别命名为PMT1（MoO₃和TiO₂各0.05 g）、PMT3（MoO₃和TiO₂各0.15 g）和PMT5（MoO₃和TiO₂各0.25 g），如表S1所示。

结果与讨论

研究人员运用了多种光谱技术来表征所制备的PMT纳米复合材料，详细解释如下。

X射线衍射（XRD）分析被用来测量所制备的PTh和PMT纳米复合材料的结晶度。图1a展示了PTh和PMT纳米复合材料的XRD图谱。一个宽峰出现在2θ = 22.6°处，显示了PTh的无定形性质。图S1a和b分别展示了纯TiO₂和MoO₃的XRD图谱。对二元PTh/MoO₃纳米复合材料的XRD分析表明...

结论

利用化学氧化聚合原位法，成功合成了一种创新的PMT三元纳米复合材料，该材料能够用于超级电容器应用。研究记录了在不同电流密度下的比电容（C_sp）。PMT5对称超级电容器（SSC）在1 A g^?1的电流密度下表现出卓越的比电容，达到127.33 F g^?1。其最大能量密度为39.8 W h kg^?1，功率密度为750.15 W kg^?1，展现了其在高性能储能器件方面的潜力。这种包含MoO₃/TiO₂和PTh的纳米复合电极材料...