绿色和可再生的水系电化学储能器件，如水系超级电容器（ASCs）、电池（ABs）和超级电池组（ASCBs）在解决全球能源危机和环境污染问题方面显示出广阔的应用前景。
近日，湘潭大学丁锐报道了以KNCZF和活性炭-FeBiCu@还原石墨烯氧化物（AC-FeBiCu@rGO）分别作为正极和负极，探索了一种用于先进水系超级电容器（ASCBs）的三金属Ni-Co-Zn钙钛矿氟化物（ABF3）电极材料（记为KNCZF），得益于KNCZF和活性炭-FeBiCu@rGO的协同作用，ASCBs的性能优于基于AC和FeBiCu@rGO的水系超级电容器（ASCs）和电池（ABs）。
文章要点
1）研究人员发现，KNCZF在碱性介质中表现出典型的体相转变机制，即ABF3钙钛矿纳米晶转变为非晶态金属氧化物/(氧)氢氧化物纳米片，分别表现出Ni/Co和Zn物种的氧化还原活性和氧化还原惰性作用，得到了各种非原位技术来表征结果的证实。
2）Zn的掺杂大大提高了ABF3材料中Ni/Co氧化还原活性物种的活性，这主要是由于Zn掺杂促进了表面电活性中心、OH-的吸附以及表面Ni/Co原子的电荷转移，这一点得到了非原位表征和理论计算结果的证实。
综上所述，本研究揭示了Zn掺杂ABF3材料的结构-性能关系和电荷储存机理，对发展先进的电化学储能具有重要意义。
参考文献
Ziyang Jia, et al, Unraveling the Charge Storage and Activity-Enhancing Mechanisms of Zn-Doping Perovskite Fluorides and Engineering the Electrodes and Electrolytes for Wide-Temperature Aqueous Supercabatteries, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202107674
https://doi.org/10.1002/adfm.202107674