文档摘要：锌离子电容器是一种由电池型负极和电容型正极组成的混合型超级电容器,具有高能量密度、高功率密度、高安全性、低成本等优点.锌离子电容器能量密度仍受限于正极材料的储能能力,因此,如何设计高比电容的正极材料是提高其能量密度的关键.本文首先对锌离子电容器的发展历程、结构和原理进行了概述,并分析了限制锌离子电容器应用的原因;其次,系统归纳了典型碳基材料和赝电容材料作为正极材料的器件性能及其优点与不足;再次,选取代表性研究工作重点总结了纳米结构设计、复合材料构建、杂原子掺杂三种正极材料设计策略及研究进展;最后,对正极材料的发展前景进行了展望,具体指出深入研究和发现新的电化学机理、开发新型高性能正极材料、探索有效的碳材料改性策略和研制功能性(如柔性)电极材料等研究方向,为制备出具有优异电化学性能的正极材料提供重要思路.
Abstract：Zinc-ioncapacitorisahybridsupercapacitorconsistingofabattery-typenegativeelectrodeandacapacitor-typepositiveelectrode,whichhastheadvantagesofhighenergydensity,highpowerdensity,highsafety,andlowcost.Itsenergydensityisstilllimitedbytheenergystoragecapacityofthepositiveelectrodematerial.Therefore,howtodesignthepositiveelectrodematerialwithhighspecificcapacitanceisthekeyissuetoimprovetheenergydensityofzinc-ioncapacitors.Firstly,thedevelopmenthistory,devicestructureandprinciplesofzinc-ioncapacitorswerebrieflysummarized.Moreover,thereasonsthatlimittheapplicationofzinc-ioncapacitorswereanalyzed.Secondly,thedeviceperformances,advantages,andshortcomingsoftypicalcarbon-basedmaterialsandpseudocapacitivematerialsaspositiveelectrodematerialsweresystematicallysummarized.Subsequently,therepresentativeresearchworkwaschosentosummarizethedesignstrategiesandresearchprogressofthepositiveelectrodematerials,includingnanostructuredesign,compositematerialconstruction,andheteroatomdoping.Finally,thedevelopmentprospectsofthepositiveelectrodematerialswerediscussed.Itispointedoutthatspecificresearchdirectionsarepresented,includingin-depthresearchanddiscoveryofnewelectrochemicalmechanisms,thedevelopmentofnewhigh-performancepositiveelectrodematerials,theexplorationofeffectivemodificationstrategiesofcarbonmaterials,andthedevelopmentoffunctional(suchasflexible)electrodematerials.Theseperspectivescanprovideimportantideasforthepreparationofpositiveelectrodematerialswithexcellentelectrochemicalperformance.
作者：余翼星 杨萍萍 任富成 陶雯艳 丁锐 闫如玉 陈杨 谢佳乐 Author：YUYixing YANGPingping RENFucheng TAOWenyan DINGRui YANRuyu CHENYang XIEJiale
作者单位：西南石油大学新能源与材料学院,成都610500通威太阳能(成都)有限公司,成都610299
刊名：材料工程 ISTICEIPKU
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(6)
分类号：TM911TB34
关键词：锌离子电容器 正极材料 纳米结构 材料复合 掺杂
Keywords：zinc-ioncapacitor positiveelectrodematerial nanostructure materialcomposite doping
机标分类号：O646TM53TM912.9
在线出版日期：2024年7月15日
基金项目：成都市鼓励校地校企合作培养产业发展人才项目，成都市鼓励校地校企合作培养产业发展人才项目，四川省自然科学基金项目，西南石油大学启航计划项目锌离子电容器正极材料设计策略与研究进展[
期刊论文] 材料工程--2024, 52(6)余翼星 杨萍萍 任富成 陶雯艳 丁锐 闫如玉 陈杨 谢佳乐锌离子电容器是一种由电池型负极和电容型正极组成的混合型超级电容器,具有高能量密度、高功率密度、高安全性、低成本等优点.锌离子电容器能量密度仍受限于正极材料的储能能力,因此,如何设计高比电容的正极材料是提高其能...参考文献和引证文献
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