Advanced Energy Materials:锌离子混合电容器的最新进展和未来展望

近年来,随着环境的日益恶化和不断增长的能源需求,电化学储能器件得到了研究者的广泛关注和研究。其中,锌离子混合电容器因其具有锌离子电池的高能量密度、超级电容器的高功率密度和优异循环稳定性,以及资源丰富、无毒性和高安全性等诸多优点,有望成为电化学储能器件中最有潜力的候选之一。该综述全面和深入讨论了锌离子混合电容器的最新研究进展及发展前景。从储能机理、电容型和电池型电极、电解液的设计以及器件的发展方向等方面,总结了提高其电化学性能的策略,为相关研究的未来发展提供了方向和思路。

湖南工业大学朱裔荣副教授课题组近日在《Advanced Energy Materials》发表题为“Recent Developments and Future Prospects for Zinc-Ion Hybrid Capacitors: a Review”的综述文章(DOI:10.1002/aenm.202003994)。硕士生唐恒为论文第一作者,朱裔荣副教授为论文通讯作者。本工作得到国家自然科学基金等项目的支持。

作者们首先介绍了锌离子混合电容器的基本要素,包括其组成、储能机理和优缺点。其次,他们详细地总结了锌离子混合电容器的研究进展,包括其电极材料(电容型材料、电池型材料),电解液(水系电解液、非水系电解液)和新型器件(柔性固态器件、微型器件、混合器件)。最后,他们提出了锌离子混合电容器目前所面临的问题和挑战,并提出了未来的研究方向。该综述为未来高性能锌离子混合电容器及其关键材料的设计和开发提供有益的指导。

通讯作者简介:

朱裔荣,博士(后),副教授/工程师,硕士生导师,湖南省优秀博士学位论文奖获得者,入选湖南工业大学精英人才。目前就职于湖南工业大学冶金与材料工程学院新能源材料与器件专业,主要从事超级电容器、水系电池等领域的基础和应用研究。主持国家自然科学基金、中国博士后特别资助、中国博士后面上资助、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅优秀青年基金等项目;以第一/通讯作者在Energy & Environmental Science,Advanced Energy Materials,Nano‑Micro Letters,Journal of Material Chemistry A等SCI主流期刊上发表论文30余篇,其中封面论文1篇,ESI热点论文2篇,ESI高被引论文6篇;申请国家发明专利10余项,其中已授权5项;获湖南省国防科学技术进步三等奖、株洲市科学技术进步三等奖等。