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S掺杂Fe_(2)O_(3) 纳米片电极制备及其电化学性能研究
1
作者
刘兴旺
李刚
王开鹰
《应用化工》
北大核心
2025年第4期887-894,共8页
通过酸洗预处理和后续的阳极氧化工艺,直接在304不锈钢基底上生长出Fe_(2)O_(3)纳米片,制备基底与电极材料一体化电极。为了提升Fe_(2)O_(3)纳米片电化学性能,利用化学气相沉积(CVD)的方法对其进行掺杂处理。S元素与O元素的原子半径化...
通过酸洗预处理和后续的阳极氧化工艺,直接在304不锈钢基底上生长出Fe_(2)O_(3)纳米片,制备基底与电极材料一体化电极。为了提升Fe_(2)O_(3)纳米片电化学性能,利用化学气相沉积(CVD)的方法对其进行掺杂处理。S元素与O元素的原子半径化学性质相似,在化学气相沉积过程中更易取代Fe_(2)O_(3)中的O元素并产生氧空位,从而引入晶格缺陷提供更多的反应活性位点,为离子传输提供了极为便捷的通道,增强电荷储存能力。当S掺杂量在0.1 g时,面电容最大。在此基础上进行SEM对掺杂前后的样品进行形貌分析,发现形貌基本一致,证明了S掺杂不会改变样品的形貌。通过XRD分析,S掺杂后未形成新相。XPS结果表明,S元素成功掺杂到样品中,产生了大量的氧空位缺陷。进行三电极测试,在0.5 mA/cm^(2)电流密度下,比电容达到了267 mF/cm^(2)。经过8000次的循环后,比电容保持率为76.7%。与未掺杂的循环(37.2%)对比,有大幅度的提升。目前S掺杂金属氧化物的研究较少,为其商业化应用提供了理论基础。
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关键词
电
化学
性能
纳米片
化学气相掺杂
比电容
氧空位
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职称材料
题名
S掺杂Fe_(2)O_(3) 纳米片电极制备及其电化学性能研究
1
作者
刘兴旺
李刚
王开鹰
机构
太原理工大学材料科学与工程学院
出处
《应用化工》
北大核心
2025年第4期887-894,共8页
基金
国家自然科学基金(61674113,51622507,61471255)。
文摘
通过酸洗预处理和后续的阳极氧化工艺,直接在304不锈钢基底上生长出Fe_(2)O_(3)纳米片,制备基底与电极材料一体化电极。为了提升Fe_(2)O_(3)纳米片电化学性能,利用化学气相沉积(CVD)的方法对其进行掺杂处理。S元素与O元素的原子半径化学性质相似,在化学气相沉积过程中更易取代Fe_(2)O_(3)中的O元素并产生氧空位,从而引入晶格缺陷提供更多的反应活性位点,为离子传输提供了极为便捷的通道,增强电荷储存能力。当S掺杂量在0.1 g时,面电容最大。在此基础上进行SEM对掺杂前后的样品进行形貌分析,发现形貌基本一致,证明了S掺杂不会改变样品的形貌。通过XRD分析,S掺杂后未形成新相。XPS结果表明,S元素成功掺杂到样品中,产生了大量的氧空位缺陷。进行三电极测试,在0.5 mA/cm^(2)电流密度下,比电容达到了267 mF/cm^(2)。经过8000次的循环后,比电容保持率为76.7%。与未掺杂的循环(37.2%)对比,有大幅度的提升。目前S掺杂金属氧化物的研究较少,为其商业化应用提供了理论基础。
关键词
电
化学
性能
纳米片
化学气相掺杂
比电容
氧空位
Keywords
electrochemical properties
nanosheets
chemical vapor phase doping
capacitance
oxygen vacancies
分类号
TM538 [电气工程—电器]
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作者
出处
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被引量
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1
S掺杂Fe_(2)O_(3) 纳米片电极制备及其电化学性能研究
刘兴旺
李刚
王开鹰
《应用化工》
北大核心
2025
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