二元导电聚合物@WO3-x 核壳纳米架构中的协同效应及其在混合型超级电容器和水分解中的应用 开放获取

《Journal of Materials Chemistry A》：Synergistic Effects in Binary Conducting Polymers@WO3-x Core-Shell Nanoarchitectures for Hybrid Supercapacitors and Water Splitting ApplicationsOpen Access

　　

开发能够高效支持储能和能量转换的多功能材料仍然是下一代电化学技术面临的重要挑战。在此研究中，将缺陷工程化的WO_3-x与聚苯胺（PANI）和聚吡咯（PPy）导电聚合物壳层相结合，开发用于超级电容器和水分解应用的二元和三元纳米复合材料。三元PPy/PANI@WO_3-x纳米架构在1 A g^-1电流密度下表现出1878 F g^-1的高比电容，经过长期循环后仍保持85%的电容保留率。作为混合超级电容器（AC//KOH//PPy/PANI@WO_3-x），该器件实现了8.6 Wh kg^-1的最大能量密度和3780.0 W kg^-1的功率密度。其实际应用能力通过点亮最多三个LED灯得到进一步验证，凸显了其在真实工作条件下提供稳定电源的能力。该三元纳米架构在整体水分解方面也表现出优异的 bifunctional 电催化性能。在±10 mA cm^-2的电流密度下，氧析出反应（OER）的过电位低至300 mV，氢析出反应（HER）的过电位低至85 mV。相应的双电极系统在1.72 V的电池电压下运行，保持超过160小时的稳定性，并实现了95.7%的氢析出法拉第效率。这些发现为设计用于集成储能和能量转换应用的多功能材料提供了一条有前途的策略。

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? 2026 作者。由英国皇家化学会出版

2026

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