电解质杂化是约束溶剂分解的一种有效策略,杂化电解质中的有机溶剂可以对水进行初步的约束,杂化电解质中的共溶质会对电解质中的自由溶剂进行进一步的约束。在这种共溶质/共溶剂的双重约束下,杂化电解质可输出宽的电化学稳定窗口。
图2 杂化电解质的接触角和可燃性分析
图3 杂化电解质的红外、拉曼和核磁图谱
图4 杂化电解质基超级电容器的电化学性能
图5 杂化电解质基超级电容器的常温综合性能
图6 杂化电解质基超级电容器的低温电化学性能
(1)杂化电解质中乙腈对水的约束作用破坏了自由水分子之间的连续氢键,初步拓宽了水系电解质的电化学稳定窗口。
(2)杂化电解质中LiTFSI对自由乙腈和自由水的作用,进一步约束了自由溶剂的分解,使杂化电解质最终输出高达3.35 V的电化学稳定窗口。
(3)电解质的杂化效应最终使超级电容器输出2.5 V的电压窗口以及长达47,000次的循环寿命。
Shihua Ma, Qi Yin, Jinping Zhao. Aqueous Supercapacitors with Wide Operative Voltage Window and Long Cycling Life Enabled by Electrolyte Hybridization Effect[J]. Journal of Electrochemistry, 2024, doi: 10.61558/2993-074X.3481.
10.61558/2993-074X.3481
https://electrochem.xmu.edu.cn/CN/10.61558/2993-074X.3481
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