综述：原位表征技术在理解多孔炭电极电荷存储机制方面的研究进展--中国科学院山西煤炭化学研究所先进炭材料与器件研究组

新闻中心首页 >> 新闻中心 >> 组内新闻: 组内新闻行业动态媒体视角

综述：原位表征技术在理解多孔炭电极电荷存储机制方面的研究进展

时间：2020-11-12 作者：谢莉婧

多孔炭因具有比表面积大、导电性好、化学性质稳定以及成本低等优点，已成为重要的超级电容器电极材料。近年来，通过对电极材料微纳尺度的调控以及表面掺杂改性，超级电容器的各项性能指标均得到了大幅度提升。然而，受限于直接的表征方法，人们对电荷在电极内部的高效存储或在电极/电解质界面的高效转移过程这个“黑匣子”仍缺乏深入理解。为此，借助先进的原位表征技术和模拟计算从微观层次上揭示电极表面电化学过程将对进一步提升超级电容器的性能具有重要的指导意义。

　　最近，中国科学院山西煤炭化学研究所炭材料重点实验室陈成猛研究员团队在Materials Chemistry Frontiers上发表了题为“Effect of pore structure and doping species on charge storage mechanisms in porous carbon-based supercapacitor”的综述。综述着重介绍了几种先进的原位实验表征技术和理论计算在超级电容器用多孔炭电极电荷存储机制方面的应用和进展。首先简明回顾了超级电容器的工作原理及其发展历程。其次，从炭材料孔结构和表面掺杂两个方面出发，系统总结原位实验表征技术和理论计算在揭示二者对多孔炭电极电化学储能机制影响方面的研究进展。最后，我们对多孔炭基超级电容器的未来进一步探索提出了展望。(Lijing Xie, Fangyuan Su, Longfei Xie, Zhenbing Wang, Qingqiang Kong, Guohua Sun, Aziz Ahmad, Xiaoming Li, Zonglin Yi, Cheng-Meng Chen*, Materials Chemistry Frontiers, 2020, 4, 2610-2634; https://doi.org/10.1039/D0QM00180E)