输出电压和自放电率是超级电容器的两个重要性能指标，虽然它们在实际应用具有非常重要的作用，但长期以来一直被忽视。
有鉴于此，香港城市大学支春义教授报道了一种高工作电压、抗自放电的FL-P基锌离子电容器。采用电化学剥离法制备了FL-P。采用WiS和Et4NBF4/PC电解液来扩大锌离子电容器的电位范围。电压窗口上限分别显著提高到2.2和2.5 V。
文章要点
1）研究人员使用直流电源通过阴极分层方法制备出FL-P，与液体剥离方法相比，电化学剥离可以在短时间内有效地制备大面积，可调层的FL-P。通过SEM和TEM表征了所获得的FL-P的形态和结构，SEM图像显示具有大量卷曲的超薄结构的纳米片堆叠在一起以形成3D框架。TEM图像显示FL-P具有多层结构。通过HR-TEM和SAED可以观察到，（111）晶面的晶格间距为2.56 Å。
2）研究人员用WiS电解液(Zn-BP-WiS)和碳酸丙烯酯电解液(Zn-BP-PC)制备了FL-P基锌离子电容器。Zn-BP-WIS电容器在0.2 A g-1电流密度下的电容为304 F g-1，在6.4 A g-1的超高电流密度下保持在145.9 F g-1。另一方面，Zn-BP-PC电容器在0.2 A g-1电流密度下的电容为363.9 F g-1，在6.4 A g-1的超高电流密度下保持为46.1 F g-1。
3）研究人员将锌离子电容器的自放电率与对称超级电容器(BP-BP)的自放电率进行了全面的比较。结果表明，锌离子混合电容器可以有效地提高超级电容器的抗自放电性能。研究发现，Zn-BP-WiS电容器表现出优异的抗自放电性能，即使在静置300 h后仍有76.16%的高容量保持率。相比之下，BP-BP-PC在静置200 h后的电容保留率仅为12.12%。
4）研究人员通过柔性纸基印刷微电容器演示了锌离子电容器的实际应用。它可以打印成多种图案，同时具有纸张灵活性的特点，可以作为电子表的电源。
该研究工作表明，离子混合电容器可有效提高抗自放电性能，并且可以促进电容器提高到高输出电压，由于扩展了电位范围，使得锌离子电容器具有更广泛的应用前景。
Zhaodong Huang, et al, Phosphorene as Cathode Material for High-Voltage, Anti-Self-Discharge Zinc Ion Hybrid Capacitors, Adv. Energy Mater. 2020
DOI: 10.1002/aenm.202001024
https://doi.org/10.1002/aenm.202001024
