了解局部电化学过程对于高效储能应用（包括电化学双层电容器）至关重要。

在这项工作中，保罗萨巴蒂尔大学Patrice Simon，Pierre-Louis Taberna结合使用空腔微电极、操作电化学石英晶体微天平 (EQCM) 和操作电化学膨胀测量 (ECD) 工具，研究了模型材料 - 还原氧化石墨烯 (rGO) 在水性电解质中的电荷存储机制。

文章要点

1）研究人员证明了两个区域具有不同的电荷存储机制，具体取决于阳离子-碳相互作用。值得注意的是，在高阴极极化（区域 II）下，报告了含 Zn²⁺ 的电解质在体积膨胀最小的情况下电容显着增加，这与强静电 Zn²⁺-rGO 相互作用导致的 Zn²⁺ 去溶剂化有关。

2）这些结果凸显了离子-电极相互作用强度和阳离子去溶剂化在调节充电机制中的重要作用，为优化电容储能提供了潜在途径。从更广泛的角度来看，了解密闭电化学系统以及密闭中化学、电化学和传输过程之间的耦合可能会为未来的能源、催化或水处理应用带来巨大的机会。

参考文献

Ge, K., Shao, H., Raymundo-Piñero, E. et al. Cation desolvation-induced capacitance enhancement in reduced graphene oxide (rGO). Nat Commun 15, 1935 (2024).

https://doi.org/10.1038/s41467-024-46280-1