向雙電層電容器的電解液中加入氧化還原活性添加劑是一種提升其能量密度的有效策略。添加劑的分子結構與其電化學性能密切相關，但目前添加劑“分子結構-電化學性能”的關係還不明確。
近日，國家納米科學中心智林傑研究員和馬英傑副研究員等人在Science China Materials發表研究論文，製備了一類適用於有機電解液的紫精基氧化還原添加劑，並研究了分子結構對其電化學行為的影響。研究發現，紫精分子的電化學性能與其側鏈和共軛骨架密切相關：側鏈影響其電子結構及其與電極孔道之間的匹配，進而影響其可逆容量；而更大的共軛骨架可以賦予紫精分子更小的帶隙和更大的電子離域體系，從而提高其倍率性能和循環穩定性。結構優化的紫精分子添加劑可以使雙電層電容器獲得34.0 W h kg1的高能量密度和優異的循環性能。
圖1 使用不同電解質的電容器的性能。
該研究成果最近發表於Science China Materials, 2020, 10.1007/s40843-020-1418-9。
來源：中國科學材料
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