EA:过剩电荷注入使二维聚苯胺超级电容器具有稳定高电池电位

聚苯胺（PANI）的卓越赝电容只能在0.6～0.8V的有限电位窗口的酸性电解质中实现。随着电位的进一步增加，聚苯胺将遭受水解问题，导致分子链断裂和氧化失效。在这项工作中，我们提出了一种过剩电子注入的策略，以在高电池电位下稳定PANI的分子链。2D PANI中的过剩电子注入是通过超过由不对称超级电容器结构设计引起的稳定电势来实现的。随着过量电荷的注入，2D PANI上存在的超分子氢键捕获它们并产生额外的氧化还原反应，这抑制了2D PANI分子结构的损伤，同时增强了其电容行为。调制电子结构生动地证明了这种效应，如费米能级上移、功函数下移和电导率增加。因此，与低电池电位（0.8 V）的2D PANI对应物相比，具有硫酸电解质的高电池电位（1.2 V）2D PANI超级电容器具有更长的循环寿命（10000次循环后76.8%对45.1%）和更高的能量密度（19.9对7.53 Wh kg-1）。这项工作为设计高电池电位水系超级电容器提供了一种新的方法。

来源：Xinglin Jiang, Xiang Chu , Xiong Zhang , Yanting Xie , Tao Yang , Junfeng Huang , Wen Li , Weili Deng , Haitao Zhang , Weiqing Yang，Surplus charge injection enables high-cell-potential stable 2D polyaniline supercapacitors，Electrochimica Acta 445 (2023) 142052，https://doi.org/10.1016/j.electacta.2023.142052