具有氧化还原活性的过渡金属氧化物在能源存储和转化领域非常重要,比如电池以及电容器领域。具有氧化还原活性的过渡金属氧化物材料具有电化学存储电荷的功能,而且同时具有体相离子嵌入能力和表面附近的伪电容的功能。但是,由于复杂共存的行为,导致人们对于具有氧化还原活性的过渡金属氧化物材料的电荷存储机理并没有搞清楚。
有鉴于此,西湖大学陆启阳博士等通过原位电化学和光学测试技术进行结合,弄清了体相和表面分别起到的功能与作用。
本文要点
(1)
在δ-MnO2-x模型氧化物中,考虑了表面的伪电容层,设计了考虑表面反应和体相扩散的精确模型。
(2)
这个研究方法能够精确的研究电化学的动力学参数,从而揭示表面和体相电化学过程。这项先进的研究有助于合理的设计能量存储器件,增强材料对于特定功能应用的设计和调控。
参考文献
Luhan Wei, Yang Hu, Yiwei Huang, Ying Lu, Zihan Xu, Nian Zhang, and Qiyang Lu*, Deconvoluting Surface and Bulk Charge Storage Processes in Redox-Active Oxides by Integrating Electrochemical and Optical Insights, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c09261
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c09261