武汉理工刘金平/夏佳乐@华科大李园园Nano Letters：2.5 V超高电压高比能水系锂离子混合电容器

背景：随着可再生能源与先进电子设备的发展，对兼具高安全、高能量/功率密度的储能系统需求迫切。水系锂离子混合电容器（ALIHCs）被视为填补水系电池与超级电容器性能鸿沟的方案，但受限于低电位负极缺失和正负极动力学失配，能量密度难以突破。研究目的：为解决上述瓶颈，武汉理工大学夏佳乐、刘金平教授与华中科技大学李园园团队提出新器件构型，将富含氧空位的层状钛酸钠（NTO）插层负极与无粘结剂赝电容二氧化锰正极结合，利用聚丙烯酰胺水凝胶电解质，构筑高电压ALIHCs。结论：该器件实现了2.5 V超高工作电压，能量密度达70.74 Wh kg-1，功率密度为11,500 W kg-1，循环稳定性优异，并通过软包电池验证了安全性和实用性，为高比能水系储能器件开发提供了新范式。