多晶型VO2依赖的电化学行为解析及其在先进超级电容器中的应用研究

本研究针对高性能电极材料开发需求，通过水热法合成多种VO2晶型（A/B/D/M），发现VO2(M)微米棒具有优异伪电容特性（150 F g?1@1 A g?1），其与Ti3C2Tx MXene构建的非对称超级电容器实现68.18 Wh kg?1能量密度和5000次循环100%稳定性，为下一代储能技术提供新方案。

　　

研究人员深入解析了多晶型氧化钒（VO₂）依赖的电化学行为，其独特的相变特性与多晶型结构（包括A、B、D和M型）使其成为高性能伪电容电极材料。通过水热合成法系统制备不同晶型后，发现VO₂(M)微米棒表现出卓越的电化学性能：在1 A g^?1电流密度下提供150 F g^?1的比电容，并在40 mV s^?1扫描速率下实现99%的电容贡献。进一步以VO₂(M)为正极、Ti₃C₂T_x MXene为负极构建非对称混合超级电容器，该器件在2 A g^?1下获得92.8 F g^?1的比电容，最高能量密度达68.18 Wh kg^?1，功率密度为2298.2 W kg^?1，且在5000次循环后仍保持100%的电容保留率和库伦效率。这一发现凸显了VO₂(M)基材料在先进储能技术中的巨大潜力。