锌离子混合超级电容器(ZIHC)具有环保、低成本、安全可靠、功率密度高等优点，是一种很有前途的电化学储能系统。特别值得注意的是，ZIHC是锂离子电池(LIB)的理想替代品，因为它们可以克服LIB的缺点，如爆炸危险和复杂的制造工艺。然而，ZIHCs由于其活性中心有限和循环稳定性差而导致的比容量低，这是因为它们的润湿性低，并且在电极上形成不可逆的锌树枝晶，阻碍了其商业应用。

近日，庆尚大学Geon-Hyoung An，牛津大学Bon-Ryul Koo提出了一种利用多功能添加剂的作用来同时提高ZIHC储能性能和长期稳定性的新策略。

文章要点

1）研究人员设计了一种由多功能电解液(即含VOSO₄添加剂的普通硫酸锌电解液)组成的ZIHC。在ZnSO₄溶液中，VOSO₄添加剂在充电和放电过程中分别在负极和正极发生电化学氧化，从而在正极和正极表面形成V₂O₅。

2）多功能VOSO₄添加剂具有如下电化学优点：1)V₂O₅形成于锌负极和碳正极上，改善了电解液的润湿性和离子扩散能力；2)它在正极上提供了额外的氧化还原反应部位，在那里锌离子在充放电过程中嵌入到V₂O₅中形成水合锌钒(ZVO)层，从而提高了容量；3)它作为锌枝晶的缓冲层，阻碍了锌枝晶的生长，从而提高了超快长期稳定性。

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Young-Geun Lee, et al, Interfacial Electrochemical Media-Engineered Tunable Vanadium Zinc Hydrate Oxygen Defect for Enhancing the Redox Reaction of Zinc-Ion Hybrid Supercapacitors, Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202300630

 https://doi.org/10.1002/aenm.202300630