过渡金属基电极材料具有大的比表面积和多孔结构,可以为氧化还原反应暴露更多的电活性位点,并提供电极和电解质之间的大接触面积。18-20多级多孔纳米结构不仅提供更多的活性位点,而且还提供快速的电极/电解质相互作用和离子传输/电子交换,从而提高功率密度和倍率能力。21,22此外,基于对电荷存储机制的理解,探索了多价金属阳离子之间的协同效应。复合材料的组成协同作用可以使电极中的离子和电荷轻松转移,从而确保更丰富的氧化还原反应。 22 – 25此外,人们付出了巨大的努力来设计各种三元和四元过渡金属基电极,这些电极已被证明与单金属氧化物相比具有金属导电性、更丰富的氧化还原反应位点和电化学稳定性等显著优势。26 – 30最后,粉末状电极材料机械不稳定,其电导率通常太低,无法快速充电 – 放电。由于电解质扩散到电极中的距离短,只有材料表面对总电容有有效贡献。设计无添加剂的电极材料,直接在导电多孔基底上生长(如泡沫镍),不仅可以提高导电性和电极中电解质的丰富度,还可以提高电极的稳定性。
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