《Vacuum》：Synthesis and Characterization of Ternary ZnO/CuO/NiO Nanocomposite for Pseudocapacitive Energy Storage application
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ZnO/CuO/NiO纳米复合材料通过化学沉淀法制备，具有高结晶度、多孔玫瑰花瓣状纳米结构及协同效应，表现出优异的电化学性能：比电容1151 F/g（3 A/g）、能量密度40 Wh/kg、功率密度4400 W/kg，且5000次循环后仍保持88.4%的容量保留。
H. Premkumar | S. Vadivel | Hamad Al-Lohedan | Shaban R.M. Syed
印度泰米尔纳德邦金达拉姆（Thandalam），Saveetha医学与技术科学学院（SIMATS）Saveetha工程学院物理系，邮编602105
摘要：
在现代社会，由于工业增长和技术进步的推动，能源需求正在迅速增加。目前的储能技术，如锂离子电池和超级电容器，面临着诸如循环寿命有限、成本高昂、环境问题以及能量密度受限等挑战。通过化学沉淀法合成的ZnO/CuO/NiO纳米复合材料（NC）在储能应用方面展现出巨大潜力。X射线衍射（XRD）分析表明该材料具有结晶度高的混合相，晶粒尺寸小于30纳米；Barrett-Joyner-Halenda（BJH）分析显示其具有较大的表面积和丰富的孔结构。X射线光电子能谱（XPS）分析证实了Zn、Cu、Ni和O元素以多种氧化态存在，进一步验证了其化学计量比以及金属氧化物的形成和协同效应。该材料遵循均匀变形模型（UDM），其应变值为3.31×10^-3，应力为4.22×10^-4 MPa，机械能量密度为6.988×10^-7。扫描电子显微镜（SEM）观察到的结构呈多孔状、玫瑰花瓣状，厚度小于40纳米。光致发光（PL）现象揭示了与金属间隙和氧空位相关的缺陷，这些缺陷的存在提高了电容值；透射电子显微镜（TEM）则证实了材料的多晶特性。电化学分析显示该材料具有伪电容行为，在3 M KOH电解质中经过5000次循环后，其比电容仍能达到1151 F/g，能量密度约为40 Wh/kg，功率密度为4400 W/kg，容量保留率超过88.4%。该纳米复合材料在储能应用中具有巨大潜力，未来的研究可以探索与碳基材料的结合以进一步提升性能。
部分内容摘录
引言：
随着工业发展和技术应用的普及，当今世界的能源需求正在迅速增长。尽管传统电池被广泛使用，但它们存在充电速度慢、使用寿命短以及环境污染等问题（国际能源署和联合国均指出这一点）。美国国家可再生能源实验室（NREL）强调，随着对可再生能源需求的增加以及这些能源的间歇性特点，开发高效储能技术变得尤为紧迫。
材料：
分析级试剂（如硫酸锌（99.99%）、硫酸铜（>98%）、氯化镍（>96%）、氢氧化钠（97.0%）、去离子水和氢氧化钾（>98%）等均从Sigma Aldrich公司采购（纯度>95%），无需额外纯化即可用于纳米复合材料的合成。
纳米复合材料的合成方法：
实验过程首先制备了三种不同的溶液，分别标记为A、B和C。在溶液A中，精确地溶解了0.2M ZnSO4·7H2O...
XRD分析：
三元纳米复合材料（TNCs）的XRD光谱与相应的JCPDS标准谱进行了比较，观察到与合成NCs光谱相似的峰位及对应的hkl平面。图2展示了ZnO/CuO/NiO纳米复合材料的XRD光谱，并与纯ZnO、CuO、NiO、NiO/CuO、ZnO/NiO复合材料的标准谱进行了对比分析。TNCs的XRD光谱表明其具有良好的结晶性...
结论：
采用沉淀法成功合成了ZnO/CuO/NiO纳米复合材料，该材料具有优良的结晶结构，但由于大量晶体缺陷的存在而呈现半非晶态，平均晶粒尺寸约为30纳米，同时伴随着较高的位错密度和应变。玫瑰花瓣状的纳米结构提供了较大的表面积和发达的孔结构，从而提高了电化学性能。材料中的异质结结构进一步增强了其性能...
CRediT作者贡献声明：
Shaban R.M. Syed： 数据验证、资金筹措。
Hamad Al-Lohedan： 数据验证、资金筹措。
S. Vadivel： 数据验证、监督。
H. Prem Kumar： 原稿撰写、方法设计、实验研究、数据分析、概念构建。
利益冲突声明：
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。
资金支持：
本研究得到了沙特阿拉伯利雅得国王沙特大学（King Saud University）的研究支持项目（RSP20254R5441）的资助。作者对提供的财务支持表示感谢。
利益冲突声明：
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。
作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益或个人关系：
