水系混合电容器（AHC）具有安全，便宜且环保等优点，是一种非常有前途的电化学能源器件，然而对于单个可快充AHC器件中的长时间运行而言，其低能量和功率密度仍有待克服。

近日，韩国科学技术院Jeung Ku Kang报道了一种具有高能量密度和可超快充的AHCs。

文章要点

1）研究人员合成了一种带刺的核壳导电多价金属硫化物作为正极材料，通过多价Ni和Co实现高容量，并含有多个介孔通道用于快速离子转移和超细纳米颗粒用于与电解质离子的有效接触。此外，具有多价态的负载在介孔三维碳结构上的Fe_1−xS负极即使在超快充下（20 A g−1，≈86.4 C速率）也具有高容量。

2）所提出的AHC利用了电容反应和扩散控制反应的优点。其能量密度（高达120.5 Wh kg⁻¹）超过了目前最先进的AHC，超快充电功率密度（高达23,998W kg⁻¹）超过了电池型反应的100倍，并具有超过50000次充放电循环的长寿命稳定性。

参考文献

Min Gyu Park, et al, Mesoporous Thorn-Covered Core–Shell Cathode and  3D Reduced Graphene Oxide Aerogel Composite Anode with Conductive Multivalence Metal Sulfides for  High-Performance Aqueous Hybrid Capacitors, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202003563

https://doi.org/10.1002/aenm.202003563