作为能量存储电极的Ba-Sr M型六方铁氧体的增强伪电容和长期循环稳定性

摘要 一种新型M型钡-锶六方铁氧体Ba 0.5 Sr 0.5 Fe 12 O 19 通过溶胶-凝胶自燃合成路线合成，并被评估为超级电容器电极材料。X射线衍射确认形成单相六方磁铅矿结构，具有纳米级结晶度，FTIR和拉曼分析支持这一结果。XPS结果揭示了混合的Fe 2+/Fe 3+价态和氧空位，增强了氧化还原活性。光学研究表明其具有2.15 eV的直接带隙，适合于电荷存储。BET分析显示其具有比表面积为5.37 m²/g和平均孔径为37.77 nm的介孔结构，促进了离子扩散的效率。在3 M KOH中的电化学测量表明其表现出明显的伪电容行为，在5 mV/s时提供206 F/g的比电容，并在100 mV/s时保持70%。该电极表现出优异的循环稳定性，在4000个周期后几乎保持100%的电容。奈奎斯特分析显示低溶液电阻（R s = 0.488 Ω）和电荷转移电阻（R ct = 0.625 Ω），表明有效的电荷传输。这些结果突出了Ba 0.5 Sr 0.5 Fe 12 O 19 作为先进超级电容器应用的有希望且具有成本效益的电极材料。