钠离子混合电容器(NHC)近年来备受关注,但NHC具有较慢的氧化还原反应动力学。南开大学李福军课题组报道了一种高性能NHC,使用多孔NaBi作为负极,活性炭(AC)作为正极,1.5M NaPF6溶于二甘醇二甲醚作为电解质。充电过程中,将Na+插入NaBi中以形成Na3Bi,并将PF6-储存在AC正极的双电层中,放电中Na3Bi脱钠为NaBi并最终为Bi,吸附的PF6-被释放到电解质中。NHC的容量约为298 mAh gBi-1,在2 A gBi-1下1000次循环后容量保持率为98.6%,库仑效率> 99.4%,可实现的功率和能量密度分别高达11.1 kW kgtotal-1和106.5 Wh kgtotal-1。
Sodium-Ion Hybrid Capacitor of High Power and Energy Density[J], ACS Cent. Sci.,2018
DOI: 10.1021/acscentsci.8b00437