无机化工论文_TiO_2示例赝电容电极材料的设计 - 电子设计工程杂志社投稿

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无机化工论文_TiO_2示例赝电容电极材料的设计

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文章摘要:高性能赝电容的发展需要从电子转移、电解质离子吸附和扩散方面全面理解电极材料.本论文结合第一性原理与转移矩阵法,以TiO₂为原型,通过引入各种缺陷,即氧缺陷（V_O）和共掺杂缺陷（V_O+N_O）,在综合考虑以上因素后获得了较高的赝电容.与本征TiO₂(300 F g^-1)相比,有缺陷的TiO₂产生的赝电容高达1700 F g^-1.此外,缺陷会使得表面能带弯曲减小电子传输势垒, H离子在TiO₂–V_O中显示出比在TiO₂–V_O+N_O中高得多的势垒,表明在共掺杂体系中H扩散更容易.这项工作为电解质离子的吸附和扩散以及缺陷对电子传输的影响提供了见解,对于下一代超级电容器电极材料的设计和优化具有重要意义.

文章关键词:pseudocapacitance,charge storage,ion diffusion,electron transmission,

项目基金:financially supported by the National Key Research and Development Program (2016YFB0901600),the National Natural Science Foundation of China (21975136 and 21573117),Tianjin City Distinguished Young Scholar Fund (17JCJQJC45100)；《电子设计工程》网址: http://www.dzsjgc.cn/qikandaodu/2021/0901/1510.html