闡明充電機(jī)制對(duì)于開發(fā)高性能超級(jí)電容器至關(guān)重要。然而，不同充電速率下充電機(jī)制的變化仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。

華中科技大學(xué)的馮光等研究者結(jié)合電化學(xué)石英晶體微天平技術(shù)與恒電位分子動(dòng)力學(xué)模擬，探討了離子液體中導(dǎo)電金屬有機(jī)框架(c-MOF)電極的充電機(jī)制。實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果均表明，離子吸附與脫附模式會(huì)隨著充電速率的變化發(fā)生轉(zhuǎn)變：在低充電速率下，陰離子主導(dǎo)吸附過(guò)程，而在高充電速率下，離子交換機(jī)制占主導(dǎo)地位，顯著降低了陰離子對(duì)電容的貢獻(xiàn)。孔內(nèi)離子的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)表明，這種轉(zhuǎn)變?cè)从谶^(guò)屏蔽效應(yīng)強(qiáng)度的變化，導(dǎo)致c-MOF孔隙內(nèi)中心區(qū)域與表面區(qū)域的離子響應(yīng)差異。該研究為優(yōu)化超級(jí)電容器設(shè)計(jì)，特別是在高充電速率下的性能提升，提供了理論基礎(chǔ)。

來(lái)源：ACS Nano

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c14258