在當(dāng)今快速發(fā)展的技術(shù)環(huán)境中，對可靠的儲能解決方案的需求從未如此之大。隨著我們對電子設(shè)備的依賴不斷增加，特別是在航空、太空探索和衛(wèi)星運行中，對能夠承受極端溫度的能量存儲的需求至關(guān)重要。
幾十年來，電池一直是能源存儲的基石，提供高能量密度，但受到安全問題和極端溫度下性能有限的困擾。與此同時，以高功率和耐用性著稱的電容器一直難以與電池的能量密度相匹配。贗電容器是一種彌合電池和電容器之間差距的設(shè)備，可提供高功率和能量密度。
在探索傳統(tǒng)電池替代解決方案的好奇心的驅(qū)使下，我踏上了釋放贗電容器潛力的旅程。該作品發(fā)表在《Small》雜志上。
我們與同事 Chirodeep Bakli 博士(印度 IIT Kharagpur)和 Hyunyoung Jung 博士(GNU，韓國)一起冒險進入未知領(lǐng)域，突破儲能技術(shù)的界限，為極端氣候條件下的個人和便攜式柔性電子產(chǎn)品提供動力- 例如，在珠穆朗瑪峰或死亡谷 - 具有高能量/功率密度、最高的操作安全性和超長的循環(huán)壽命。
與我的博士學(xué)位。學(xué)者 Yadav Prahlad 正在開發(fā)用于水性鋅離子電池的氧化釩基陰極材料。我們發(fā)現(xiàn)氧化釩的某些相在水基電解質(zhì)中也表現(xiàn)出高贗電容。然而，水基電解質(zhì)較差的電化學(xué)穩(wěn)定性窗口將電池的運行限制在~1V，這太低而無法提高能量密度。
從傳統(tǒng)的水包鹽型電解質(zhì)轉(zhuǎn)換為鹽包水型電解質(zhì)后，我們觀察到工作電壓窗口(~2.5 V)和電容顯著改善，從而實現(xiàn)了高能量密度。然而，僅使用鹽包水電解質(zhì)，其是高濃度電解質(zhì)，由于低溫下鹽的沉淀，低溫操作受到限制。但對于實際應(yīng)用，我們正在尋找一種可以支持高工作電壓并可以在任何環(huán)境下運行的電解質(zhì)，包括最冷或最熱的地區(qū)。
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