新能源干貨 | 電池中的贗電容行為分析

近年來，基于人們對高能量及大功率的追求，有關電池與電容概念結合的報道持續發酵，正不斷催生著新的電極材料的發現或反應機理的挖掘。為了激發電池電極的高倍率性能，科學家們在傳統的脫嵌、氧化還原反應機制的電池材料中，通過對材料的物理調控（現如今主要包括顆粒尺寸、空隙、比表面、導電性、相結構、結晶性等），發現了贗電容貢獻的存在。相對于傳統電池的擴散機制，此贗電容機制已被不斷證實具有快速充放電的特性。其中，Prof. Bruce Dunn（University of California, Los Angeles）組的工作尤為突出。然而，小編發現近來在各大材料及能源討論群中，大家十分關心電池中電容行為的概念，尤其是對其計算方法的不確定。現小編邀請南洋理工大學、Dr. Dunn組訪問學生：晁棟梁博士給大家稍作講解，希望能對大家的理解有所幫助。

圖1 電容性貢獻的CV曲線圖（左） 及Bruce Dunn 教授（右）

以下還有一些參考的引文:

1. Pseudocapacitive contributions to electrochemical energy storage in TiO2(Anatase) nanoparticles, 2007, J. Phys. Chem. C;
2. Ordered mesoporous alpha-MoO3 with iso-oriented nanocrystalline walls for thin-film pseudocapacitors, 2010, Nat. Mater.;
3. High-Rate Electrochemical Energy Storage Through Li+ Intercalation Pseudocapacitance, 2013, Nat. Mater.;
4. Materials Science. Where Do Batteries End and Supercapacitors Begin? 2014, Science;
5. Pseudocapacitive Oxide Materials for High-Rate Electrochemical Energy Storage, 2014, Energ Environ. Sci.;
6. Mesoporous LixMn2O4 Thin Film Cathodes for Lithium-Ion Pseudocapacitors, 2016, ACS Nano;
7. Array of nanosheets render ultrafast and high-capacity Na-ion storage by tunable pseudocapacitance, 2016, Nat. Commun.;
8. Pseudocapacitive Na-Ion Storage Boosts High-Rate and Areal Capacity of Self-Branched 2D Layered Metal Chalcogenide Nanoarrays, 2016, ACS Nano;
9. Generic Synthesis of Carbon Nanotube Branches on Metal Oxide Arrays Exhibiting Stable High-Rate and Long-Cycle Sodium-Ion Storage, 2016, Small;

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