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通过钴和氮共掺杂双缺陷诱导的二氧化锡带边重建用于可穿戴超级电容器( Dual-defects induced band edge reconstruction of tin dioxide via cobalt and nitrogen Co-Doping for wearable supercapacitor application )
J Xu Y Xie
采用金属和非金属离子共掺杂的双缺陷诱导二氧化锡(SnO2)能带边重构方法，在活性炭纤维(ACF)上合成了钴氮共掺杂二氧化锡(Co，N-SnO2)超级电容器。N掺杂通过N-2p和O-2p的杂化促进价带边的上移，共掺杂通过Co-3d和O-2p的杂化促进导带边的下移。禁带宽度从SnO2的2.29eV降到Co，n-SnO2的0.68eV。Co,n-SnO2/ACF电极在1A g时的比电容为361.2F g,1~10A g的倍率容量为61.1%,10,000次循环稳定性为103.3%。密度泛函理论证明，共掺杂主要是由于其在酸性电解质中更容易去质子化而提高容量，而氮掺杂主要是由于其更窄的带隙和更容易的电子输运而提高速率能力。基于Co，n-SnO2/ACF电极的可穿戴式手镯超级电容器在2.0V的宽电位窗口下可提供70.7Whkg的能量密度。这一发现为金属氧化物电极的能带边缘调控提供了一条可行的途径。
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