本文是一篇综述文章，题为《Recent Trend of CeO2-Based Nanocomposites Electrode in Supercapacitor: A Review on Energy Storage Applications》，由Himadri Tanaya Das、Elango Balaji T、Swapnamoy Dutta、Nigamananda Das、Payaswini Das、Aniruddha Mondal和Muhammad Imran等作者撰写，发表于2022年4月20日的《Journal of Energy Storage》期刊上。文章主要探讨了基于二氧化铈（CeO2）的纳米复合材料在超级电容器中的应用，特别是其在能量存储领域的最新研究进展。
随着全球能源需求的不断增长以及化石燃料的枯竭，寻找可持续的能源存储解决方案变得尤为重要。超级电容器作为一种高效的能量存储设备，因其高能量密度、长循环寿命和快速充放电能力而备受关注。近年来，纳米技术的发展为超级电容器材料的性能提升提供了新的可能性。二氧化铈（CeO2）作为一种稀土金属氧化物，因其优异的电化学活性、低成本和高化学稳定性，成为超级电容器电极材料的研究热点。然而，CeO2的电导率较低，限制了其广泛应用。因此，研究人员通过将CeO2与其他材料（如碳基材料、金属氧化物、导电聚合物等）复合，以提升其电化学性能。
超级电容器的工作原理基于电化学双层电容（EDLC）和赝电容（Pseudocapacitance）。EDLC通过电极与电解质界面的静电吸附存储电荷，而赝电容则通过可逆的氧化还原反应存储电荷。根据电极材料的不同，超级电容器可以分为对称型、非对称型和混合型超级电容器。CeO2及其复合材料在超级电容器中的应用主要集中在非对称型和混合型超级电容器中，通过与其他材料的协同效应，显著提升了电容器的能量密度和功率密度。
文章详细介绍了CeO2及其复合材料的合成方法，包括水热法、溶胶-凝胶法、沉淀法和燃烧法等。不同的合成方法对材料的形貌和性能有显著影响。例如，水热法可以制备出具有高比表面积和多孔结构的CeO2纳米材料，而燃烧法则可以快速合成高纯度的CeO2纳米颗粒。此外，文章还讨论了CeO2与碳基材料（如石墨烯、碳纳米管）、金属氧化物（如Co3O4、MnO2）以及导电聚合物（如聚苯胺）的复合材料的制备及其在超级电容器中的应用。
文章总结了CeO2基复合材料在超级电容器中的最新研究进展。例如，CeO2与Co3O4的复合材料在非对称超级电容器中表现出优异的电化学性能，具有高比电容和长循环寿命。此外，CeO2与石墨烯的复合材料通过增加导电性和比表面积，显著提升了电容器的能量密度和功率密度。文章还介绍了CeO2与导电聚合物（如聚苯胺）的复合材料，这些材料通过增强电子传输速率和电荷存储能力，进一步提升了超级电容器的性能。
文章指出，CeO2基纳米复合材料在超级电容器中的应用具有广阔的前景。通过与其他材料的复合，CeO2的电化学性能得到了显著提升，尤其是在能量密度、功率密度和循环稳定性方面。未来的研究应进一步优化复合材料的合成方法，探索更多新型的复合材料体系，并推动其在商业化应用中的发展。
本文的亮点在于全面综述了CeO2基纳米复合材料在超级电容器中的最新研究进展，涵盖了材料的合成方法、电化学性能及其在能量存储中的应用。文章特别强调了通过复合材料的设计与优化，能够显著提升超级电容器的性能，为未来的能源存储技术提供了新的研究方向。
本文通过对CeO2基纳米复合材料在超级电容器中的应用进行系统综述，展示了该领域的最新研究成果和发展趋势。文章不仅为研究人员提供了丰富的实验数据和理论支持，还为未来超级电容器材料的开发和应用提供了重要的参考依据。