可充电电池和超级电容器是目前比较流行的两种电化学储能器件，它们具有各自的储能机理和优缺点。基于两种阳离子（锌锂、锂钠、锂镁和钾钠）同时共插入/提取的混合金属离子电池（HMIBs）在开发高安全性和高能量密度的储能设备方面具有广阔的前景。此外，一种更有前景和更直接的策略是制作可充电电池-超级电容器混合器件（BSHD），它结合了电池和超级电容器的优点。

基于此，河北大学Yongjun Gao，河北农业大学Chun Wang报道了以含氮微孔占主导地位的碳（N-MPC）为电极，室温离子液体（EMIMBF4）中的高浓度LiCl为双盐电解质，制备了一种新型的DIB-SCHD。

文章要点

1）在该体系中，阴离子(BF₄⁻)和阳离子(EMIM⁺)通过在多孔碳电极表面的堆积形成电容型储电机制，而Li⁺阳离子和Cl⁻阴离子通过嵌入石墨碳层实现蓄电池型储电机制。插层/脱层和离子吸附/脱附过程的高效协同机制可以同时具有高能量密度和高功率密度。

2）实验结果表明，DIB-SCHD在3.5 V的宽电压范围内，0.5 A g⁻¹时的质量电容为374 F g⁻¹，在1144 W kg⁻¹时实现了208 Wh kg⁻¹的超高比能量，77 Wh kg⁻¹时实现了22834 W kg⁻¹的超高比功率，超过了最近报道的BSHD。

3）有趣的是，由于EMIM⁺阳离子和BF₄⁻阴离子的分解，在正极表面观察到更光滑的含N-、F-和B的固体电解质界面层，显著提高了插层/脱层可逆性和长期稳定性。

双离子电池型电极和超级电容器型电极的完美结合，为高能量、高功率密度的电化学储能装置提供了一种新的策略。

参考文献

Zhangyi Xiong, et al, A High-Performance Dual-Ion Battery-Supercapacitor Hybrid Device Based on LiCl in Ion Liquid Dual-Salt Electrolyte, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202103226

https://doi.org/10.1002/aenm.202103226.