混合电容器能够储存大量能量，并且可以快速循环充电，即使在恶劣环境或极端温度下也能保持稳定。具有以Li⁺、Na⁺和K⁺为代表的单价阳离子混合电容器已得到广泛研究。然而，有机电解质和反应活性碱金属电极的易燃性容易引发安全问题。从而促使科研工作者开发新型的多价阳离子水溶液存储系统，该系统具有诸多益处，包括高容量和能量密度、快速电荷转移和低成本。由于这些优点，使得多价阳离子（Zn²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺和Al³⁺）的储能机制已应用于多价离子混合电容器（MIHC），伦敦大学学院Claire J. Carmalt、Guanjie He对这些的最新发展和设计思想进行了综述。

本文要点：

1) 碳基纳米材料因其在MIHC中的优异特性而成为下一代储能材料。因为碳基纳米材料价格低廉、可扩展性好、安全且无毒，同时在阳极界面上具有生物活性，这使它们能够促进氧化还原电化学反应。作者综述了MIHC和相关碳基材料的最新进展，讨论了碳材料在MIHC中的应用，以及材料设计、电化学行为、储能机制、电极设计和未来研究前景。

2) 基于相关挑战和发展的整合，作者旨在为实验室研究提供见解和商业化参考。作者首次结合全球知识产权分析，总结了目前各种混合电容器的主要研究机构和企业，为储能领域的研究人员和从业者提供了重要的技术竞争信息和发展趋势。

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Gao Xuan et.al Recent Advances in Carbon-based Nanomaterial for Multivalent-ion Hybrid Capacitors: A review EES 2023

DOI: 10.1039/D2EE03719J

https://doi.org/10.1039/D2EE03719J