厦大团队攻克双电层电容储能瓶颈

面对这一挑战，厦大研究团队发现，在钠基醚类电解液中，多孔碳负极即便在低电压条件下形成的电解 质界面膜也能让溶剂化钠离子一起进入微小的纳米孔道内进行双电层电容吸附，并且不断增大的工作电 压窗口驱动着溶剂化钠离子发生部分脱溶剂化过程，其平均溶剂化数从2.1逐步降至0.6，从而使孔内的 溶剂化钠离子更贴近碳材料表面，大幅提升了双电层电容电荷存储容量。 因此，在比电容与工作电压窗口的"双重提升"下，多孔碳负极获得了508C/g（即141mAh/g，商业化超 级电容器的电极比容量约为135C/g）的超高比容量，同时保持了超级电容器的充放电速率快、寿命长等 优点。根据这一创新机制，研究团队组装了以多孔碳为负极、磷酸钒钠为正极的混合钠离子电容器软包 电芯，具有40 Wh/kg的能量密度（基于整体电芯的质量），并可在70秒的快速充放电速率下稳定循环 30000圈以上。相比目前市场上已有的锂离子电容器，这种钠离子电容器不需要复杂的预处理步骤，工 艺更简单、成本更低，适合需要快速充放电、长寿命的储能场景。 该研究工作在魏湫龙副教授、彭栋梁教授和大连化物所钟贵明副研究员的指导下完成，厦门大学材料学 院博士生范思成、博士生燕泽锐和硕 ...