针对传统微型电池(高能量密度)和微型超级电容器(高功率密度)在能量密度和功率密度上难以平衡的问题，安徽大学材料科学与工程学院胡海波教授与香港城市大学Derek Ho教授合作，提出了一种新型器件架构。

微型氧化还原电容器通过在MXene自组装薄膜电极层间原位耦合银纳米线(Ag Nanowires)为阴极与纯锌阳极配对，以及采用聚丙烯酰胺/ZnCl2+NH4Cl固态水凝胶电解质, 从而实现了在MRC器件中整合了基于MXene的离子插层赝电容和Ag/AgCl之间固-固相转换氧化还原反应的双重储荷机制，最终达到了在不降低器件面积功率密度(0.17 mW cm-2)的前提下，实现了器件面能量密度的有效提升(227 μWh cm-2)和稳定的输出(~1 V平坦放电平台)。此项研究为在MXene基自组装薄膜电极层间空间引入相转换材料，同时作为层间支架扩大层间距，科学有效地利用MXene层间空间实现高容量储荷，进而构筑兼具高面积能量密度和输出稳定性的新型微型储能器件提供了一种有效的方案。

图. 微型氧化还原电容器设计策略与传统微型超级电容器储能机制对比

相关研究成果以“Micro-Redoxcapacitor: A Hybrid Architecture Out of the Notorious Energy-Power Density Dilemma”为题发表在国际材料领域知名期刊《Advanced Functional Materials》上，安徽大学材料科学与工程学院为第一通讯单位，安徽大学材料科学与工程专业2019级博士研究生曹志钱为文章第一作者，安徽大学胡海波教授和香港城市大学Derek Ho教授为文章通讯作者。

来源：安徽大学

文章链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202111805