Состояние и перспективы гибридных цинк-ионных конденсаторов: акцент на углеродных материалах, токосъёмниках и сепараторах

Гибридные цинк-ионные конденсаторы (ZIHC), сочетающие высокую мощность суперконденсаторов с высокой плотностью энергии цинк-ионных аккумуляторов, являются перспективными конкурентами для будущих применений в области электрохимического хранения энергии. Материалы на основе углерода считаются конкурентоспособными кандидатами для катодов ZIHC благодаря их экономичности, высокой электронной проводимости, химической инертности, регулируемым состояниям поверхности и настраиваемой архитектуре пор. В последние годы значительные исследовательские усилия были направлены на дальнейшее повышение плотности энергии и циклической стабильности ZIHC. Рациональная модификация и оптимизация материалов на основе углерода позволяют решить эти задачи. В данном обзоре обсуждаются структурный дизайн и электрохимические свойства углеродсодержащих катодных материалов различной размерности, а также выбор совместимых и устойчивых токосъёмников и сепараторов для ZIHC. Рассматриваются проблемы и перспективы ZIHC, что призвано способствовать инновационной разработке углеродсодержащих катодных материалов и новых ZIHC.