超高质量负载Mn₃O₄正极

面积电容超高

通过纳米片网络结构实现超高负载与动力学增强，与FeOOH负极匹配后构建宽电压水系不对称超级电容器。

Pengfei, Xu · Luo, Shuang · Jianying, Liang · Die, Pan · Bingsuo, Zou · Li, Jien

Advanced Functional Materials 2024

具体参数

面电容（Mn₃O₄@ACC）

{'zh': '12.77', 'en': '12.77'} F cm⁻²

面电容（FeOOH@ACC）

{'zh': '17.84', 'en': '17.84'} F cm⁻²

器件工作电压

{'zh': '2.2', 'en': '2.2'} V

能量密度

{'zh': '3.75', 'en': '3.75'} mWh cm⁻²

循环保持率

{'zh': '81.6', 'en': '81.6'} %

技术优势

负载量极高

Mn₃O₄@ACC电极采用纳米片组成的网络结构，可容纳大量活性材料，实现73.3 mg cm⁻²的负载。

面电容超高

得益于高负载和增强的动力学，Mn₃O₄@ACC电极的面积电容高达12.77 F cm⁻²，远超常规电极。

电压窗口宽

通过正负极电荷匹配，不对称器件将水系电解液的工作电压扩展到2.2 V，打破1.23 V的热力学限制。

循环寿命长

器件在26 000次循环后容量保持率高达81.6%，显示出优异的稳定性。

应用场景

• 不对称超级电容器：提供高面电容正极与负极匹配方案，实现高能量密度器件。
• 高负载电极：纳米片网络结构可承受超高负载而不牺牲动力学，适用于厚电极设计。
• 水系储能：正负极电荷匹配将水系器件电压拓宽至2.2 V，提升能量密度。
• 柔性储能器件：基于活性碳布基底，电极柔性好，可用于柔性储能。