植物源二氧化钛纳米颗粒的绿色合成及其高性能超级电容器应用研究

来自印度的研究人员通过马兜铃叶提取物实现二氧化钛纳米颗粒(TiO2-NPs)的一步法绿色合成，解决了传统电极材料制备高污染、高成本的难题。该生物合成TiO2-NPs展现出476 F g?1的优异比电容，组装的非对称超级电容器(ASC)在10000次循环后仍保持98%容量，为下一代绿色储能器件开发提供了新思路。

　　

这项突破性研究展示了如何利用马兜铃(Aristolochia bracteata)叶蒸馏液中的天然植物化学物质，巧妙地制备出10-20纳米的二氧化钛纳米颗粒(TiO₂-NPs)。X射线衍射(XRD)和电子显微镜分析证实，这些纳米颗粒具有高度结晶性，表面呈现明显的晶格条纹。在电化学测试中，这种"绿色"合成的TiO₂-NPs表现出惊人的储能性能：三电极体系下获得476 F g^?1的比电容，2500次充放电循环后容量几乎零衰减。更令人振奋的是，基于该材料组装的纽扣型非对称超级电容器(ASC)展现出30.16 F g^?1的全电池比电容，能量密度高达38 Wh kg^?1，功率密度接近9600 W kg^?1。经过10000次严苛测试，器件仍保持98%的初始容量，这种卓越的循环稳定性使其成为下一代环保储能设备的理想候选材料。