【中國科學報】氧化鎢量子點材料研究獲進展

2020-11-25 中國科學院

量子點表面包覆的長鏈脂肪胺替換為吡啶分子後展示出優秀的電化學性能。蘇州納米所供圖

　　諸如鋰離子電池、超級電容器、燃料電池等新興能量轉化與存儲器件，在解決傳統能源短缺、可再生能源能量來源不穩定等問題上已展示出巨大潛力，並受到學術界和工業界的廣泛關注。

　　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緻而深入的研究，在氧化鎢量子點製備及其電化學應用方面的研究取得突破進展。他們採用鎢基金屬有機配合物作為前驅體，單一脂肪胺為反應物/溶劑，獲得尺寸均一，平均粒徑僅1.6 納米，可單分散於有機溶劑的WO3-x納米晶，並觀察到較強的量子尺寸效應，解決了氧化鎢量子點難以獲得，或必須依賴於晶格模板（矽膠、分子篩）來製備的難題。

　　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後，該量子點即展示出優秀的電化學性能。充放電與電變色測試結果表明：（1）500 mV/s高掃描速率下，CV峰型與精細結構仍能保持，體現出較高的倍率特性；（2）生色與褪色時間均在1s以內，變色效率可達154 cm2/C，性能優於非零維氧化鎢以及其他無機電變色材料。

　　該項工作證實，將傳統電極材料的粒子尺度縮減到零維後，將大大提升其中的物質與電荷傳輸過程，有望拓展量子點材料在超快響應電化學器件領域的應用。相關結果近日發表在《先進材料》。

　　(原載於《中國科學報》 2014-08-11 第7版 窗口)

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