晶态氧化钌电极材料和无定形水合氧化钌电极材料，日本红宝石品牌电容热分解氧化法制薄膜电极

美国陆军实验室研究报道其无定形水合物RuO2比电容可达768F·g-1，Fang等用热分解氧化法制得的RuO2薄膜电极，其单电极比电容达380F·g-1；Hu等通过电化学沉积方法制备了水合RuO2，其比电容可以达到552F·g-1，功率密度高达147kW·kg-1；Makino采用液晶材料作为模板电沉积得到有序介孔RuO2材料，其比电容可达到12.6mF·cm-2；Hu等通过模板合成法，利用阳极沉积技术成功合成了含水RuO2（RuO2·xH2O）纳米管阵列电极，其最大功率密度高达4320kW·kg-1，J.P.Zheng等运用溶胶-凝胶法，在低温下退火制备出无定形RuO2·xH2O电极材料，在其体相中H+很容易传输，因此氧化还原反应不仅能在其表面进行，而且可以在其体相中进行，此种电极材料的利用率较高，其比电容为768F·g-1，能量密度为96J·g-1；B.O.Park等通过阴极电沉积法得到薄膜RuO2电极，研究表明比容量和充/放电区间是由电沉积作用下的RuO2薄膜厚度所决定的，当其质量密度为0.0014g·cm-2时，电极比电容达788F·g-1，但RuO2薄膜厚度继续增加时，其表面形貌发生了改变，外层多孔性降低，并且形成了紧密的内层，其比容量反而下降，Xia等以RuCl3为前驱体，通过水热反应来制备RuO2，结果表明，该材料具有高的能量密度和比容量，其循环稳定性也很好，在循环2000次后，其容量值仍能保持为原来的97%，高度分散的纳米级RuO2颗粒表现出高比电容、高能量密度、高功率密度以及良好的稳定性，图3-1为RuO2在红宝石电容器里的不同形貌［10］，日本Sho Makino等［11］研究了低结晶水的RuO2纳米颗粒和高结晶水的RuO2纳米片电极材料在生物电解质乙酸杆菌缓冲溶液中的电容性能，实验结果表明，RuO2纳米片在5mol·L-1乙酸杆菌缓冲溶液中，其比电容达到1038F·g-1，这项研究成果为开发环境友好型材料提供了新思路。