周亮&唐谊平 AM：高能水性铵离子混合超级电容器

Bunnny

2021-12-10

开发新型电化学储能装置是一项巨大的挑战，自“摇椅式”铵离子电池（AIB）开发以来，NH⁴⁺的独特性能逐渐引起人们的关注。然而，对NH⁴⁺电荷载流子的研究通常仅限于电池，主要旨在开发适合NH⁴⁺存储的主体材料并探索相应的化学性质。近日，武汉理工大学周亮研究员和浙江工业大学唐谊平研究员等人报道了一种高能水性铵离子混合超级电容器。

文章要点

1）开发了一种水性铵离子混合超级电容器 (A-HSC)，由层状 δ-MnO₂基正极、活性炭布阳负和水性 (NH₄)₂SO₄ 电解质组成。水性 A-HSC表现出 1550 mF cm^-2 的超高面电容和 2.0 V 的宽电压窗口。 可承受的峰值面能量密度 (861.2 μWh cm^-2) 和不错的电容保持率（5000 次循环后为 72.2%）也已经实现，超越了传统的金属离子混合超级电容器。 异位表征表明，层状 δ-MnO₂ 中的 NH⁴⁺ 嵌入/脱嵌伴随着氢键的形成/断裂。

参考文献：

Qiang Chen, High-Energy Aqueous Ammonium-Ion Hybrid Supercapacitors. Adv. Mater. 2021.

DOI：10.1002/adma.202107992

https://doi.org/10.1002/adma.202107992