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       二元過渡金屬氧化物（BTMOs）是活性材料，由于其較高的理論容量，因此有可能成為超級電容器材料。在本文中，以裸露形式和混合形式對基于鋅和鐵的BTMO進行了實驗研究，即還原氧化石墨烯（rGO）上的ZnFe₂O₄納米棒和ZnFe₂O₄納米棒。合成后，通過不同的分析技術對產物進行了研究。通過電化學分析，探討了納米工程產品作為超級電容器電極材料的性能。從循環伏安法、恒電流充放電和電化學阻抗譜學獲得的電化學結果表明，所制備的電極具有用于超級電容器的巨大潛力。ZnFe₂O₄-rGO的比電容估計為1419 F/g，在10 mV/s的掃描速率下，連續5000次伏安循環后，其循環穩定性為93％。電化學測試證實，由于rGO的表面積大、導電率高，因此添加rGO不僅改善了電極的電導率，還改善了放電時間和循環穩定性。ZnFe₂O₄-rGO電極提升的電容表明，增加離子擴散速率和活性氧化還原位點以實現電容行為。因此，這種復合材料可以很好地存儲能量。
 
  
Figure 1. 石墨烯納米片（a），ZnFe₂O₄（b）和ZnFe₂O₄-rGO（c）的SEM圖像；ZnFe₂O₄-rGO經過穩定性測試后的SEM圖片（d）；ZnFe₂O₄-rGO的EDS曼譜圖（e）。
 
 
Figure 2. rGO（a），ZnFe₂O₄（b）和ZnFe₂O₄-rGO（c）的TEM圖像；BET N₂吸附-解吸等溫線測試（d）。
 
  
Figure 3. rGO（a），ZnFe₂O₄（b）和ZnFe₂O₄-rGO（c）在不同掃描速率下的CV曲線；比電容與掃描速率（d），電流密度與掃描速率（e）以及Δj與掃描速率（f）的關系曲線。
 
 
Figure 4. ZnFe₂O₄和ZnFe₂O₄-rGO的奈奎斯特圖（a），ZnFe₂O₄的CV曲線（b）和ZnFe₂O₄-rGO的CV曲線（c），以及電容與周期數的關系圖（d）。
 
  
Figure 5. ZnFe₂O₄（a）和ZnFe₂O₄-rGO（b）在不同電流密度下的GCD曲線，電容與電流密度的關系（c），以及前10個循環（d）和160個循環（e）的循環穩定性。
 
        相關研究成果于2021年由薩勒諾大學Antonio Di Bartolomeo課題組，發表在Journal of Alloys and Compounds（https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.158497）上。原文：ZnFe₂O₄ nanorods on reduced graphene oxide as advanced supercapacitor electrodes。

轉自《石墨烯雜志》公眾號