高比能量Ti/(Ir0.3Sn(0.7-x)Cex)O2电极材料的制备及其电化学性能

摘要

采用热分解法在360℃制备Ti/(Ir0.3Sn(0.7-x)Cex)O2三元氧化物电极材料(0＜x＜0.5).采用X射线衍射(XRD)、交流阻抗和循环伏安法分析成分对Ti/(Ir0.3 Sn(0.7-x)Cex)O2电极材料的晶体结构和电化学性能的影响.结果表明:适量的Ce可降低氧化物涂层中金红石相的晶化程度,优化氧化物涂层的结构,并提高Ti/(Ir0.3 Sn(0.7-x)Cex)O2电极材料的电容性能.当x=0.2时,Ti/(Ir0.3 Sn0.5Ce0.2)O2电极的比电容达到414 F/g,约为Ti/IrO2-SnO2二元氧化物电极的3倍;该电容材料表现出很高的比能量特性,在4.97 kW/kg的高功率密度放电时,对应的能量密度达到82.88 W·h/kg.当x≥0.3时,随着Ce含量增大,氧化物涂层的导电性能和频率响应特性会遭到恶化,对电极的电容性能不利.因此,Ce的含量控制在0.2(摩尔分数)以内为宜.