宽温度范围内通过水失活电解质实现高输出电压水系超级电容器

本文介绍了燕山大学与北京航空航天大学合作研究的一种新型水系超级电容器，该电容器通过使用N-甲基吡咯烷酮（NMP）调节水失活的耐低温凝胶电解质，实现了在宽温度范围内的高输出电压。研究背景指出传统水系超级电容器因低电压和耐温性差限制了其应用。研究目的是通过改进电解质的耐低温性能和电化学稳定窗口，提升超级电容器的能量密度和应用范围。实验结果显示，通过NMP的加入，电解质在-40至25°C范围内表现出良好的离子电导率和机械性能，且输出电压可达2.5V，显著提高了能量密度。结论表明，NMP的分子间相互作用和改变内亥姆霍兹平面结构的能力，有效抑制了水分解反应，拓宽了超级电容器的输出电压，为储能器件在恶劣环境下的应用提供了新思路。