三组分异质界面工程构建Bi2O3/Bi2O2CO3/CNTs异质结用于高性能电池型超级电容器负极

《Journal of Alloys and Compounds》：Tri-component heterointerface engineering Bi 2O 3/Bi 2O 2CO 3/CNTs heterostructure as the anode of battery-type supercapacitors

本文报道了一种通过低温煅烧策略构建Bi2O3/Bi2O2CO3/CNTs（BBC-3）三组分异质结的创新方法。该异质结作为混合超级电容器（HSC）负极，凭借协同界面相互作用，展现出低电荷转移阻抗（0.28 Ω）、高比容量（847.6 C g-1）及优异能量密度（105.9 Wh kg-1），为开发高能量密度、长寿命储能器件提供了新思路。

　　

Highlight

结果与讨论

为了阐明阴极和阳极材料的简易合成过程，图1a示意性地展示了制备细节。MnO₂/NF@PDA（聚多巴胺修饰的镍泡沫）通过室温聚合和后续水热合成两步法制备。

在成功进行PDA修饰后，NF表面变为黑色，随后通过160°C的水热过程生长出致密的MnO₂纳米片，为后续的电化学反应提供了额外的活性位点。

结论

总之，本工作采用低温煅烧技术，在碳纳米管（CNTs）表面精确构建了Bi₂O₃/Bi₂O₂CO₃/CNTs三元异质界面结构。该过程在动力学控制下部分氧化了CNTs表面，生成含氧官能团作为锚定位点，同时催化了铋前驱体的分解路径，促进了Bi³⁺原位转化为Bi₂O₃和Bi₂O₂CO₃共存的异相。