中山大学石铠源：基于氧化还原增强型混合电容器的电解液工程研究——pH指示剂的作用

本研究背景针对水系氧化还原增强型锌离子混合电容器（RZICs）电解液面临的pH波动、缺乏状态监测和氧化还原活性不足等问题。研究目的在于开发一种以三苯甲烷染料（如溴甲酚紫钠）作为pH指示剂的多功能电解液，实现pH缓冲、电致变色响应和氧化还原活性的一体化集成，以提升器件性能。研究结论表明，该电解液通过染料的“质子-电子”协同转移（PET）机制，有效抑制了锌负极枝晶生长和析氢反应，将Zn//Zn对称电池循环寿命从94小时大幅延长至4000小时，同时拓宽了RZICs的工作电压窗口，在1 A g-1下实现了152.4 mAh g-1的高比容量，并在20000次循环后保持87.7%的容量，为高性能水系储能器件的电解液设计提供了新策略。