成果简介：

可充电的水性锌基混合超级电容器(ZHSC)因其安全、容量大、成本效益好、环境友好等优点而被广泛应用。然而，锌金属阳极的枝晶生长严重、循环寿命低、安全性差，极大地阻碍了其实际应用。此外，缺乏优良的正极材料也制约了高效水性ZHSC的进一步发展。

本技术以柿子枝活性炭(PBAC)为阴极，采用一步法包覆碳化柿子枝炭(PBC)的锌箔构建锌阳极。利用碳基材料的多孔结构和Cu²⁺电解质添加剂组装出一种新型高性能ZHSC。层流孔结构赋予活性炭优良的电双层电容特性和超强的锌离子储存能力。碳包覆的人工锌金属阳极可以均匀电场，电解液中的Cu²⁺诱导锌金属沉积，提高了ZHSC的循环稳定性。将该体系应用于ZHSC(PBAC4|ZnSO₄+CuSO₄|PBC@Zn)全电池中表现出优异的电化学性能，具有182.8 mAh∙g^-1的高放电容量；在10 A∙g^-1高电流密度下，仍有51.4 mAh∙g^-1的比电容，具有良好的倍率性能；在基于活性材料重量的5 kW∙kg^-1时，具有27.1 Wh∙kg^-1的高能量密度；在5 A∙g^-1的高电流密度下3000次循环后73.8%的电容保持，展现了其长循环寿命。本技术显著改善了高性能锌基复合超级电容器存在的问题。

应用范围：动力电源、大型储能领域。

合作方式：技术开发、技术服务等。

知识产权：/

主要完成人：俞娟、李林波、赵俊楷