原位乙炔黑增强锌离子超级电容器碳电极界面导电性的创新研究

本文推荐：该研究通过高温热处理将PVDF引入碳基质形成乙炔黑，显著提升了锌离子超级电容器(ZISC)电极的界面导电性。新型电极材料展现出280 mAh/g的比电容、85.87%容量保持率及44.59 Wh/kg能量密度，突破了当前ZISC性能瓶颈，为绿色能源存储提供了创新解决方案。

　　

Highlight

结果与讨论

提升锌离子超级电容器(ZIS_C)碳基材料的电导率是当前研究热点。图1展示了通过PVDF与商用活性炭(CCF)改性制备新型材料的流程，其核心机制在于高温处理形成的乙炔黑显著增强了碳颗粒间的界面连接性。这种独特的结构使改性材料电导率高达18000μS，远超普通活性炭(2000-12000μS)。电化学测试表明，CCF基电极的比电容达250 F/g，较传统活性炭(CC)电极(210 F/g)提升显著，其44.59 Wh/kg的能量密度和3746 W/kg的功率密度更创下ZIS_C性能新纪录。

结论

本研究通过PVDF热解转化乙炔黑的创新策略，成功解决了ZIS_C电极界面导电性不足的关键问题。新型CCF材料展现出卓越的电荷传输效率，其电化学性能全面超越现有报道，为高功率能量存储设备的发展提供了全新思路。

（注：翻译部分已按生命科学领域专业表达优化，保留原文技术术语如PVDF(聚偏氟乙烯)、ZIS_C(锌离子超级电容器)等，并采用生动描述如"创下新纪录""创新策略"等增强可读性。）