多晶碱式硫酸锌界面

2.5 V高压循环稳定

一种可直接涂覆于碳负极的人造界面层，抑制析氢与碳电氧化，使水系超级电容器在2.5 V高压下稳定工作。

Tianfeng, Qin · Liu, Zhe · Liu, Mengting · 张亚雄 · Hongxing, Yuan · Lu, Qiongqiong · 贺德衍 · 彭尚龙

Journal of Power Sources 2025

具体参数

容量保持率

{'zh': '100', 'en': '100'} %

体积能量密度

{'zh': '11.48', 'en': '11.48'} mWh cm⁻³

循环次数

{'zh': '13000', 'en': '13000'}

电流密度

{'zh': '18', 'en': '18'} mA cm⁻²

电压窗口

{'zh': '2.5', 'en': '2.5'} V

技术优势

容量保持率翻倍

界面层同时抑制析氢和碳电氧化，使0–2.1 V下13000次循环后容量保持率从36%提高到100%。

拓宽至2.5 V

人造界面使水系碳/碳超级电容器能在0–2.5 V电压窗口内稳定工作，显著提升能量密度。

体积能量密度高

在0–2.5 V窗口、18 mA cm⁻²电流密度下循环3900次后，体积能量密度仍达11.48 mWh cm⁻³，与盐包水及有机电解液体系相当。

应用场景

• 超级电容器：直接用于高压水系超级电容器负极，提升循环稳定性与能量密度。
• 碳材料：碳负极表面涂覆界面层，避免碳被电氧化。
• 水系储能：使水系储能器件工作电压拓宽至2.5 V，接近有机体系水平。
• 电极材料：提供可直接涂覆的电极保护层，免去重新设计电极。