氧化鎢量子點材料研究獲進展

諸如鋰離子電池、超級電容器、燃料電池等新興能量轉(zhuǎn)化與存儲器件，在解決傳統(tǒng)能源短缺、可再生能源能量來源不穩(wěn)定等問題上已展示出巨大潛力，并受到學術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。

中科院蘇州納米所趙志剛研究員課題組和蘇州大學耿鳳霞教授課題組針對這一問題進行了細致而深入的研究，在氧化鎢量子點制備及其電化學應(yīng)用方面的研究取得突破進展。他們采用鎢基金屬有機配合物作為前驅(qū)體，單一脂肪胺為反應(yīng)物/溶劑，獲得尺寸均一、平均粒徑僅1.6 nm、可單分散于有機溶劑的WO3-x納米晶，并觀察到較強的量子尺寸效應(yīng)，解決了氧化鎢量子點難以獲得，或必須依賴于晶格模板(硅膠、分子篩)來制備的難題。

研究人員進一步通過簡單的配體交換，將所得量子點表面包覆的長鏈脂肪胺替換為吡啶分子后，該量子點即展示出優(yōu)秀的電化學性能。充放電與電變色測試結(jié)果表明：(1)500 mV/s高掃描速率下，CV峰型與精細結(jié)構(gòu)仍能保持，體現(xiàn)出較高的倍率特性；(2)生色與褪色時間均在1 s以內(nèi)，變色效率可達154 cm2/C，性能優(yōu)于非零維氧化鎢以及其他無機電變色材料。

該項工作證實，將傳統(tǒng)電極材料的粒子尺度縮減到零維后，將大大提升其中的物質(zhì)與電荷傳輸過程，有望拓展量子點材料在超快響應(yīng)電化學器件領(lǐng)域的應(yīng)用。相關(guān)結(jié)果近日發(fā)表在《先進材料》 。

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