由于双电层电容（EDLC）型正极的容量较低，电化学电容器几十年来一直面临着能量密度低的限制。
在这项工作中，厦门大学Qiulong Wei揭示了钒酸铁（FeV3O8.7·nH2O）中层间承压水在非水电解质中储存钠离子的功能。
文章要点
1）研究人员使用电化学石英晶体微天平、原位拉曼、异位 X 射线衍射和 X 射线光电子能谱，证明了法拉第（表面 EDLC）和法拉第（赝电容主导的 Na+ 嵌入）过程都参与了电荷存储。层间约束水能够加速Na+的快速嵌入，并且在非水环境中高度稳定（不去除水或[Na-二甘醇二甲醚]+的共嵌入）。
2）此外，将赝电容性FeV3O8.7·nH2O与EDLC型活性炭（FeVO-AC）耦合作为正极带来了全面的增强，压实密度提高了约2倍，比容量提高了约1.5倍，体积容量提高了约2倍。与 AC 电极相比约 3 倍。此外，组装后的混合钠离子电容器由 FeVO-AC 正极和中间相碳微珠负极组成，在 108 W kg−1 和 15.3 Wh kg−1 下表现出 108 Wh kg−1 的高能量密度8.3 kW kg−1 。
研究结果为提高电化学电容器的比能量密度和体积能量密度提供了一条新兴途径。
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Binhao Wang, et al, Interlayer Confined Water Enabled Pseudocapacitive Sodium-Ion Storage in Nonaqueous Electrolyte, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c09189
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09189
