水系混合超级电容器先进电极材料与器件研究进展（英文）

作者：桂秋月; 巴德良; 栗林坡; 刘文燚; 李园园^*; 刘金平^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(01): 10-31.

使用有毒、易燃有机电解液的传统电化学储能器件存在较大的安全隐患.相比之下,新型水系混合超级电容器(AHSCs)具有更高的安全性和环境友好性. AHSCs作为水系电池和水系超级电容器之间的桥梁,能够结合电池电极高的比容量和电容电极大功率和长寿命的优点,有望与电池系统结合使用或者完全替代电池系统.在过去的几十年中,研究者致力于开发先进的电极材料和设计结构新颖的水系混合电容器.然而,全电池搭配时电池型电极和电容型电极存在容量和动力学不匹配的问题.本文从电池电极、电容电极和新型电解质的概念设计三个方面综述了AHSCs的研究进展,讨论了具有"双离子"储能机制和非极性特性的多功能AHSCs,并进一步阐述了多价AHSCs (特别是锌离子AHSCs)的最新进展及有待解决的关键问题.最后,本文总结了AHSCs面临的挑战,并对未来构筑更高功率密度和多功能AHSCs器件的发展方向作出了展望.

• 单位
  郑州大学; 华中科技大学; 材料复合新技术国家重点实验室; 武汉理工大学