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Highly Defective Layered Double Perovskite Oxide for Efficient Energy Storage via Reversible Pseudocapacitive Oxygen‐Anion Intercalation

假电容器 材料科学 插层(化学) 超级电容器 氧化物 钙钛矿(结构) 电容 氧气 无机化学 化学工程 电解质 电极 层状双氢氧化物 氢氧化物 化学 物理化学 有机化学 冶金 工程类
作者
Yu Liu,Zhenbin Wang,Jean‐Pierre Veder,Zhenye Xu,Yijun Zhong,Wei Zhou,Moses O. Tade,Shaobin Wang,Zongping Shao
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:8 (11) 被引量:113
标识
DOI:10.1002/aenm.201702604
摘要

Abstract The use of perovskite materials as anion‐based intercalation pseudocapacitor electrodes has received significant attention in recent years. Notably, these materials, characterized by high oxygen vacancy concentrations, do not require high surface areas to achieve a high energy storage capacity as a result of the bulk intercalation mechanism. This study reports that reduced PrBaMn 2 O 6– δ (r‐PBM), possessing a layered double perovskite structure, exhibits ultrahigh capacitance and functions as an excellent oxygen anion‐intercalation‐type electrode material for supercapacitors. Formation of the layered double perovskite structure, as facilitated by hydrogen treatment, is shown to significantly enhance the capacitance, with the resulting r‐PBM material demonstrating a very high gravimetric capacitance of 1034.8 F g −1 and an excellent volumetric capacitance of ≈2535.3 F cm −3 at a current density of 1 A g −1 . The resultant formation of a double perovskite crystal oxide with a specific layered structure leads to the r‐PBM with a substantially higher oxygen diffusion rate and oxygen vacancy concentration. These superior characteristics show immense promise for their application as oxygen anion‐intercalation‐type electrodes in pseudocapacitors.
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