高性能电化学应用加速了大功率器件的研究。因此,超级电容器,包括双电层电容器(EDLC)和伪电容器,由于其高功率密度、长循环寿命和快速充电能力而获得了极大关注。然而,没有一种设备是永恒的。了解其性能退化和老化背后的机制至关重要,这样才能解决这些瓶颈,并制定合适的解决方案。近日,萨尔大学Volker Presser综述研究了超级电容器的退化、老化和性能衰退。
本文要点:
1) 作者研究了导致超级电容器老化和降解的因素,包括电极材料、电解质和系统的其他方面,如孔隙堵塞、电极成分、官能团和集电器的腐蚀。探讨了超级电容器性能退化的监测和表征,包括电化学方法、原位和非原位技术。
2) 此外,作者从工业应用的角度分析了不同类型电解质和电极材料的降解机制以及老化的影响。接下来,作者研究了电极降解和电解质分解如何导致失效,以及孔堵塞、电极成分和其他影响器件寿命的因素。最后,作者总结了减少超级电容器性能退化的未来方向和挑战,包括开发用于表征和监测器件的新材料和方法。
Emmanuel Pameté et.al The Many Deaths of Supercapacitors: Degradation, Aging, and Performance Fading Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202301008
https://doi.org/10.1002/aenm.202301008