水系锌离子混合超级电容器（ZHSs）因其固有的安全性、低成本和获得高能量密度和高功率密度的潜力而受到极大的关注，但其电化学性能受到碳阴极不合理的物理化学性质和不明确的电荷储存机制的现实限制。

近日，暨南大学董留兵报道了一种用于高性能ZHS的先进的活性垂直石墨烯碳正极（A-VGN）。

文章要点

1）对于A-VGN正极，垂直的石墨烯阵列形态和层次化的多孔结构有效地缩短了离子扩散距离，同时大的比表面积和氧掺杂为离子吸附提供了丰富的活性中心。因此，基于A-VGN正极的ZHS表现出优异的电化学性能，如246 mAh/g的高容量、快速充放电性能、优异的循环稳定性(10000次充放电循环容量保持率为97.4%)以及在各种碳正极ZHS中具有优势的能量密度。

2）在此基础上，研究人员利用镜内拉曼光谱和镜内pH监测技术，辅以非原位方法，对A-VGN正极的电荷存储机理进行了研究。阐述了不同离子在碳负极上充放电过程中的动态吸附/脱附行为。

这项工作有望通过为碳正极的设计和电荷存储机制提供新的见解来促进ZHS的发展。

参考文献

Xu Li, et al, Elucidating the charge storage mechanism of high-performance vertical graphene cathodes for zinc-ion hybrid supercapacitors, Energy Storage Materials, 2022

DOI: 10.1016/j.ensm.2022.09.023

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.09.023