铝掺杂对SnO2宽带隙半导体纳米颗粒结构和电化学性质的影响

《ChemistrySelect》：Impact of Al Doping on the Structural and Electrochemical Properties of SnO2 Wide Bandgap Semiconductor Nanoparticles

铝掺杂锡氧化物纳米粒子（Al-SnO?）通过溶胶-凝胶法制备，应用于超级电容器。研究表明铝掺杂显著提升材料性能：比电容达727 F/g（10 mA/cm2），优于纯SnO?的463 F/g；循环稳定性更优，5000次充放电后保留91.8%（Al-SnO?） vs 83.9%（纯SnO?）。

　　

摘要

本文介绍了纯锡氧化物纳米颗粒（SnO₂）及掺铝锡氧化物纳米颗粒（Al-SnO₂）的合成、表征及其在超级电容器中的应用。通过恒电流充放电测试、循环伏安法（CV）分析和电化学阻抗谱研究了这些电极的电化学性能。在10 mAcm^?2的电流密度下，掺铝锡氧化物纳米颗粒的比电容（727 Fg^?1）高于纯SnO₂（463 Fg^?1）。此外，掺铝锡氧化物纳米颗粒在充放电循环5000次后仍能保持91.8%的初始电容，而纯SnO₂仅保留了83.9%的初始电容。这些结果表明，掺铝锡氧化物纳米颗粒在能量存储应用中具有巨大的潜力。

图形摘要

通过简单的溶胶-凝胶法制备的掺铝SnO₂纳米颗粒具有较小的晶粒尺寸、更高的电导率以及更好的电化学性能。优化后的掺杂体系表现出优异的比电容和循环稳定性，进一步凸显了其在先进能量存储应用中的潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。