王永剛教授及其合作者通過在電解液中引入雙極性有機自由基提升雙電層電容器能量密度
近日，復旦大學化學系王永剛教授研究小組和華中科技大學李會巧教授團隊合作，在雙電層電容器研究方面取得新進展，相關(guān)工作“Electrochemical Double‐Layer Capacitor Energized by Adding an Ambipolar Organic Redox Radical into the Electrolyte”在線發(fā)表于《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 8214-8218）上。
雙電層電容器具有超高的功率密度和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，但是其功率密度較低。通常的方法是對碳材料的孔徑/結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化或與贗電容材料復合以提高碳電極的容量，但是這會降低電極的振實密度、犧牲電極的導電性和穩(wěn)定性。與開發(fā)先進的電極材料不同，在傳統(tǒng)的惰性電解液中加入可溶的氧化還原活性物質(zhì)是一種新興的提高電極容量的方法。該研究團隊通過在電解液中加入一種雙極性的有機自由基TEMPO（2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidinyloxyl），同時增加了正負兩極的容量，進而提高了雙電層電容器的能量密度。這一結(jié)果為提高雙電層電容器的能量密度而不影響其體積和循環(huán)穩(wěn)定性提供了一種新的有效路徑。
以上研究得到了國家自然科學基金委、國家重點研發(fā)計劃和教育部能源材料化學協(xié)同創(chuàng)新中心（2011•iChEM）的資助。
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