无溶剂离子液体(IL)电解液有利于提高高压超级电容器的能量密度，但其复杂的离子排列和电化学性能受到体态的库仑有序性和带电界面的同电荷离子斥力的限制。

近日，耶拿大学Martin Oschatz报道了在1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐电解液中负载二氧化碳而产生的一种独特的界面现象，该电解液同时耦合到IL离子和氮掺杂的碳素电极上。

文章要点

1）吸附的CO₂分子极化并减弱了带电界面附近同种带电离子之间的静电斥力，导致了离子“桥效应”，界面离子密度增加，电荷存储能力显著增强。

2）具有大的四极矩的未极化的CO₂进一步减少了离子耦合，导致体IL的电导率更高，提高了超级电容器的倍率性能。

这项工作展示了极化控制的同电荷在IL-电极-气体三相界面上的吸引，为用小的极性分子介体操纵复杂的界面离子有序化提供了见解。

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Mingren Liu, et al, Ion Bridging by Carbon Dioxide Facilitates Electrochemical Energy Storage at Charged Carbon–Ionic–Liquid Interfaces, Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202300401

https://doi.org/10.1002/aenm.202300401