具有高功率密度和超长循环寿命的超级电容器已经得到了广泛研究。然而，在大多数情况下，其快速的自放电过程往往被人们忽视。
近日，同济大学陈涛教授报道了开发了一种用于超级电容器的多相聚合物电解质，其具有惊人的抑制自放电的性能。
文章要点
1）研究人员通过分别添加聚阴离子和聚阳离子，在两层聚合物基质之间形成非均相聚合物电解质。基于非均相聚合物电解质（兼作隔膜），所制得的超级电容器（适用于双电层电容电极材料和伪电容电极材料）具有与基于均匀结构的传统聚合物电解质的器件相当的电容。
2）研究发现，在带电的HPE基超级电容器中，聚阴离子和聚阳离子的带电主链与它们的反离子和其他离解离子具有很强的静电相互作用，这可以有效地阻止聚集在两个电极上的离子的转移和再分布，尤其是聚阳离子一侧的电极在超级电容器充电过程中起到了正极的作用。因此，基于HPE的超级电容器表现出抑制的自放电行为，远远优于基于均匀或传统聚合物电解质的超级电容器。此外，超电容器中多相聚合物电解质的结构在经过数千次充放电循环和反复弯曲处理后仍能很好地保持，表现出优异的电化学稳定性和机械稳定性。
3）利用由其他类型的聚阴离子和聚阳离子衍生的多相聚合物电解质也可以抑制超级电容器的自放电，这进一步证实了HPE控制超级电容器自放电行为的可行性。因此，该策略可以有效地调节超级电容器的自放电行为，对其实际应用，特别是在柔性和可穿戴电子领域具有重要意义。
参考文献
Xue Wang, et al, Regulating the Self-Discharge of Flexible All-Solid-State Supercapacitors by a Heterogeneous Polymer Electrolyte, Small 2021
DOI: 10.1002/smll.202102054
https://doi.org/10.1002/smll.202102054
