文献速读！AFM、AM和CEJ：最新超级电容器速递
Advanced Functional Materials：MXene 超级电容器自放电的起源和调节
基于 MXene 的超级电容器因其超高体积电容、高功率特性和出色的循环性能而成为很有前途的电化学储能设备。然而，它们存在严重的自放电行为，而潜在的自放电机制仍不清楚。在这里，西南交通大学材料科学与工程学院Pu Shi等人揭示了基于 MXene 的超级电容器的自放电行为来自 MXenes 的表面电子结构，并提出了一种减轻它的新方法。
开发了一种基于生物热处理的表面工程策略，以有效调整 Ti3C2Tx的表面电子结构MXenes 通过消除羟基终止。随着表面电子结构的演变，正如开尔文探针力显微镜和同步辐射 X 射线吸收精细结构分析所揭示的那样，具有普通水性电解质的 MXene 基超级电容器的自放电率下降了 20% 以上。这种下降机制源于增加的功函数，在去除 MXenes 中的羟基后会导致更高的零电荷电位。
同时，增强的表面偶极子导致 MXene 和电解质之间具有更高的表面自由能。这两个积极作用赋予 MXenes 较弱的自放电动力学。具体来说，极大地抑制了激活控制的自放电过程。
参考文献：
DOI：10.1002/adfm.202208715
原文链接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202208715
Advanced Materials：用于高能量和功率密度锌电池和离子电容器的电解液
枝晶生长、有限的库伦效率 (CE) 和缺乏高压电解质限制了锌电池和电容器的商业化。德累斯顿工业大学化学与食品化学系Chen Peng等人通过一种基于锌(II)-甜菜碱络合物[Zn(bet)2][NTf2]2的新电解质得以解决。乙腈 (AN) 溶液可避免形成枝晶。一块 Zn||Zn 电池在 0.2 mA·cm-2或 110 小时（在 50 mA·cm-2下）可稳定运行超过 10110 小时（5055 次循环），在 80% 放电深度下的面积容量为 113 mAh·cm-2。锌-石墨电池的工作电压为 2.6 V，中点放电电压为 2.4 V。
在3 A·g-1下的容量保持(150C) 在 1000 次循环后为 97%，在 10000 次循环后为 68%。基于正极，在6864 W·kg-1的功率密度下，充电/放电时间在3.0 A·g-1下约为24秒，能量密度约为49 Wh·kg-1。锌活性碳离子电容器（纽扣电池）的工作电压窗口为 2.5 V，能量密度为 96 Wh·kg-1 ，在 0.5 A·g-1下的功率密度为 610 W·kg-1。
在 12 A·g-1、36 Wh·kg-1和 13600 W·kg-1下，在 10000 次循环中实现了 90% 的容量保持率和 96% 的平均 CE。量子化学方法和振动光谱显示 [Zn(bet)2(AN)2]2+作为电解质中的主要配合物。
参考文献：
DOI: 10.1002/adma.202207131
原文链接：
https://doi.org/10.1002/adma.202207131
03
Chemical Engineering Journal: Wood@ZIF-67 低曲折碳电极用于超级电容器应用
使用碳材料构建具有优异电化学性能的厚电极仍然是一项重大挑战。关键因素是传统的厚电极通常会导致离子传输和导电性差。中南林业科技大学Zhang Zhen等人构建了低曲折、分层多孔、对齐通道和高性能厚电极，而无需电极额外的复杂结构设计。ZIF-67增加了碳材料的离子存储位点数量和孔结构，而Co金属在碳化过程中提高了碳材料的石墨化程度和导电性。
具有 5155.3 mF cm-2高比容量的碳化木@ZIFs (CWZ)已完成。值得注意的是，由 CWZ-3 组装的超级电容器显示出 101.74 μWh cm-2的能量密度和 5 mW cm-2的功率密度。多级孔结构、低曲折度、高N掺杂含量、便捷的离子传输通道等都造就了该材料的优异性能。
密度泛函理论计算表明，氮掺杂碳材料可以促进其对电解质离子的吸附和存储能力。这项工作中展示的整体策略为开发用于储能应用的轻质碳基厚电极铺平了道路。
参考文献：
DOI: 10.1016/j.cej.2022.140410
原文链接：
https://doi.org/ 10.1016/j.cej.2022.140410
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