氧化鎢量子點(diǎn)材料

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(xué)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(xué)耿鳳霞教授課題組針對這一問題進(jìn)行了細(xì)致而深入的研究，在氧化鎢量子點(diǎn)制備及其電化學(xué)應(yīng)用方面的研究取得突破進(jìn)展。他們采用鎢基金屬有機(jī)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 納米，可單分散于有機(jī)溶劑的WO3-x納米晶，并觀察到較強(qiáng)的量子尺寸效應(yīng)，解決了氧化鎢量子點(diǎn)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(jìn)一步通過簡單的配體交換，將所得量子點(diǎn)表面包覆的長鏈脂肪胺替換為吡啶分子后，該量子點(diǎn)即展示出優(yōu)秀的電化學(xué)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(xì)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(shí)間均在1s以內(nèi)，變色效率可達(dá)154 cm2/C，性能優(yōu)于非零維氧化鎢以及其他無機(jī)電變色材料。

該項(xiàng)工作證實(shí)，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(diǎn)材料在超快響應(yīng)電化學(xué)器件領(lǐng)域的應(yīng)用。