中国科学院李源
图形摘要
信用:ACS能源快报(2022)
多伊:10
1021/acsenergylett
2c00329 基于石墨烯的微型超级电容器(EG-MSCs)结合了石墨烯的独特性质和平面器件配置的优势，以最大化电荷存储
因此，它们可以提供更灵活、更小、更薄的设备
然而，石墨烯有限的双电层容量和水溶液电解质窄的电压窗口限制了其进一步的应用
最近，一个由教授领导的联合研究小组
吴忠帅教授与
中国科学院大连化学物理研究所(DICP)的付强提出了一种通过高浓度的盐水双极性氧化还原电解质(ZnI2 + ZnCl2)来提高石墨烯基平面MSCs电容的策略
这项研究发表在4月19日的ACS能源通讯上
使用氧化还原活性电解质来增强石墨烯电极是提高MSCs电容性能的高效策略
然而，以前报道的氧化还原介体只能为单个电极提供一定的电容，由于两个电极的电容不匹配，导致能量密度有限
在这项研究中，研究人员开发了一种新型高浓度盐水双极性氧化还原电解质，其中一种双极性介体(ZnI2)可以天然提供两种氧化还原对(I-/I2和Zn/Zn2+)，具有匹配的电荷存储
这两个物种允许两个电子在正极被氧化，并在负极被同时和单独地还原，因此为EG-MSCs提供了大的赝电容贡献
它们实现了106 mAh/cm3的高容量、111 mWh/cm3的能量密度和92
5，300次循环后保留率为1%
原位表征证实了这些良好的性能归因于通过抑制I3-和I5-的多碘离子的形成和扩散而抑制了自放电
此外，由于水分子和锌离子之间的强相互作用降低了水的冰点，EG-MSCs在-20摄氏度下表现出稳定的循环性能
“这项工作开辟了一条新的途径，将双极性氧化还原介质引入高性能MSCs的高浓度电解质中，”教授说
吴语
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