锌离子混合超级电容器（ZHSC）集超级电容器的高功率密度、电池的高能量密度和锌离子技术的环境效益和成本效益于一身，是一种极有前途的储能技术。然而，在宽温度范围内工作的高能量密度ZHSC的发展仍然是一个挑战。实现这一目标的关键是开发出与先进正极材料相匹配的热稳定性和抗冻性的电解质。

近日，北京大学深圳研究生院Hang Zhou，武汉大学郭宇铮教授，法国蒙彼利埃大学Olivier Fontaine报道了将天然生物质椰子壳衍生的活性炭作为正极和具有成本效益的Zn(ClO₄)₂水溶液作为电解质应用于水系ZHSC中。

文章要点

1）制备的水系ZHSC在89.8 W/kg时表现出190.3 Wh/kg的高能量密度。此外，通过使用交联的聚(乙烯醇)/蒙脱土/Zn(ClO₄)₂凝胶电解质（PVA/MMT/Zn(ClO₄)₂）构建了一种坚固的柔性准固态ZHSC器件，其在宽的工作温度范围内显示出优异的电化学性能。

2）实验分析和分子动力学模拟表明，与其他锌基盐相比，Zn(ClO₄)₂的离子迁移速度更快，可与H₂O形成更多的氢键，具有优异的抗低温性能。所开发的柔性器件在-50到80 °C的宽温度范围内保持了高的储能容量和出色的循环稳定性，这表明其在恶劣环境条件下的储能应用具有巨大的潜力。

参考文献

Guoshen Yang, Jialei Huang, Xuhao Wan, Yachao Zhu, Binbin Liu, Jiawei Wang, Pritesh Hiralal, Olivier Fontaine, Yuzheng Guo and Hang Zhou, A low cost, wide temperature range, and high energy density flexible quasi-solid-state zinc-ion hybrid supercapacitors enabled by sustainable

cathode  and  electrolyte  design, Nano  Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2021.106500

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106500