合理设计紫精氧化/还原添加剂分子以构建高性能有机系超级电容器

• 作者: 牛越 牛津 马英杰 智林杰
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 工学
• 关键词: 双电层电容器 超级电容器 有机电解液 倍率性能 氧化还原活性 电化学性能 能量密度 电子离域
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 页码范围: 329-338
• 页数: 10页
• 分类号: TM9

摘要

向双电层电容器的电解液中加入氧化还原活性添加剂是一种提升其能量密度的有效策略.添加剂的分子结构与其电化学性能密切相关,但目前添加剂"分子结构-电化学性能"的关系还不明确.因此,我们制备了一类适用于有机电解液的紫精基氧化还原添加剂,并研究了分子结构对其电化学行为的影响.研究发现,紫精分子的电化学性能与其侧链和共轭骨架密切相关:侧链影响其电子结构及其与电极孔道之间的匹配,进而影响其可逆容量;而更大的共轭骨架可以赋予紫精分子更小的带隙和更大的电子离域体系,从而提高其倍率性能和循环稳定性.结构优化的紫精分子添加剂可以使双电层电容器获得34.0 Wh kg^-1的高能量密度和优异的循环性能.