基于三维多孔活性炭构筑安全、高性能以及长循环寿命的锌离子混合电容器

赵攀 杨兵军 陈江涛 郎俊伟 张天芸 阎兴斌

引用本文: 赵攀, 杨兵军, 陈江涛, 郎俊伟, 张天芸, 阎兴斌. 基于三维多孔活性炭构筑安全、高性能以及长循环寿命的锌离子混合电容器[J]. 物理化学学报, 2020, 36(2): 190405. doi: 10.3866/PKU.WHXB201904050 shu
Citation:  Zhao Pan, Yang Bingjun, Chen Jiangtao, Lang Junwei, Zhang Tianyun, Yan Xingbin. A Safe, High-Performance, and Long-Cycle Life Zinc-Ion Hybrid Capacitor Based on Three-Dimensional Porous Activated Carbon[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2020, 36(2): 190405. doi: 10.3866/PKU.WHXB201904050 shu

基于三维多孔活性炭构筑安全、高性能以及长循环寿命的锌离子混合电容器

    通讯作者: Bingjun Yang, xbyan@licp.cas.cn (X.Y.) Tel.: +86-931-4968055 (X.Y.); Xingbin Yan, yangbj@licp.cas.cn (B.Y.).
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21573265, 21673263, 21805291)资助项目

摘要: 可充电水系锌离子电池因成本低、环境友好等优点,已经成为目前电化学储能领域的研究热点之一。然而锌离子电池中高容量、长循环寿命的阴极材料的开发仍然是一大难题。为了解决这一问题,本文中通过直接利用锌片做阳极和集流体,采用高比表面积的三维多孔活性炭(3DAC)做阴极构筑了一种锌离子混合电容器(ZIHC)。该ZIHC器件表现出了优异的电化学性能,具有目前文献报道的ZIHC最高的213 mAh·g−1比容量,展示出164 Wh·kg−1的高能量密度和9.3 kW·kg−1的高功率密度以及优异的循环稳定性(10 A·g−1下循环20000圈之后,容量保持率为90%,库伦效率接近100%)。我们认为这种采用高比表、三维多孔活性炭(3DAC)做阴极构筑的安全、高性能以及长寿命的水系锌离子混合电容器将为下一代高性能储能器件的开发提供新的研究思路。

English

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  • 发布日期:  2020-02-15
  • 收稿日期:  2019-04-11
  • 接受日期:  2019-05-15
  • 修回日期:  2019-05-06
  • 网络出版日期:  2019-02-27
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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