闡明充電機制對于開發(fā)高性能超級電容器至關(guān)重要。然而，不同充電速率下充電機制的變化仍是一個挑戰(zhàn)。

華中科技大學(xué)的馮光等研究者結(jié)合電化學(xué)石英晶體微天平技術(shù)與恒電位分子動力學(xué)模擬，探討了離子液體中導(dǎo)電金屬有機框架(c-MOF)電極的充電機制。實驗與模擬結(jié)果均表明，離子吸附與脫附模式會隨著充電速率的變化發(fā)生轉(zhuǎn)變：在低充電速率下，陰離子主導(dǎo)吸附過程，而在高充電速率下，離子交換機制占主導(dǎo)地位，顯著降低了陰離子對電容的貢獻。孔內(nèi)離子的動態(tài)結(jié)構(gòu)表明，這種轉(zhuǎn)變源于過屏蔽效應(yīng)強度的變化，導(dǎo)致c-MOF孔隙內(nèi)中心區(qū)域與表面區(qū)域的離子響應(yīng)差異。該研究為優(yōu)化超級電容器設(shè)計，特別是在高充電速率下的性能提升，提供了理論基礎(chǔ)。

來源：ACS Nano

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c14258