Электродные материалы на основе оксидов переходных металлов для суперконденсаторов: обзор последних достижений

В последние десятилетия потребление невозобновляемого ископаемого топлива увеличивается, что создаёт серьёзную угрозу для жизни человека. Поэтому крайне необходимо разрабатывать экологически безопасные и недорогие устройства накопления энергии на основе возобновляемых источников энергии. Благодаря высокой удельной мощности, отличной циклической стабильности и быстрой зарядке и разрядке суперконденсаторы представляют собой перспективные устройства накопления энергии. Однако их плотность энергии по-прежнему ниже, чем у обычных аккумуляторных батарей. Электрохимические характеристики суперконденсаторов в значительной степени зависят от материалов электродов. В этом обзоре сначала рассмотрены шесть типичных оксидов переходных металлов (TMO), используемых в электродах суперконденсаторов: RuO, CoO, MnO, ZnO, XCoO (X = Mn, Cu, Ni) и AMoO (A = Co, Mn, Ni, Zn). Затем представлены проблемы практического применения этих TMO и соответствующие возможные решения. Далее обобщены последние достижения в исследовании шести TMO для электродов суперконденсаторов. В заключение обсуждаются тенденции развития суперконденсаторов и сформулированы рекомендации для дальнейших исследований.