红宝石电容开发受到了广泛关注，红宝石电容水系电解质溶液
 

为增加水系电解液电化学红宝石电容的能量密度，电压窗口更宽的混合型红宝石电容的开发受到了广泛的关注。例如，当一个具有相同电极材料的对称电化学红宝石

 

电容使用水系电解液时（如H2SO4和KOH），电容器的最大电压受气体析出反应的限制，然而，如果是具有不对称构型的电化学红宝石电容（阳极材料与阴极材料不同

 

），即使在水系电解质溶液中，所得到的电化学红宝石电容也具有较宽的工作电位窗口，在一个电化学红宝石电容中，使用两种不同的电极材料可以互补潜在的电化

 

学窗口，在碳基负极上，较高的电位会发生析氢反应，在电池的正极（PbO2）或赝电容电极（RuO2）上发生析氧反应，红宝石电容可以在水系电解液的热力极限外，

 

为电化学红宝石电容提供一个工作电压窗口。迄今为止，以强酸性水系溶液作为电解液的不对称构型的电化学红宝石电容（例如碳/二氧化铅、碳/二氧化钌、碳/导电

 

聚合物、不同质量或性质的碳基材料作电极）已经被测量，并且已经证明了这种电容器的可行性，例如，以相同浓度的H2SO4为电解液，碳和二氧化铅混合型电

 

化学红宝石电容的能量密度可以达到25～30W·h·kg-1，这远高于碳基双电层红宝石电容的能量密度（3～6W·h·kg-1），然而，在H2SO4电解液中，二氧化铅电极的

 

稳定性较差，发现浓度为1mol·L-1时的H2SO4电解液在电化学循环过程中会导致二氧化铅纳米线结构的破坏，因此导致该电容器电化学的循环性能较

 

差，为了解决这个问题，他们研究了用甲磺酸（CH3SO3H）和甲磺酸铅替代电解质，在这种情况下，PbO2电极上的氧化还原过程从H2SO4电解质中发生固/固耦合变为在

 

甲磺酸基电解质中的固体/溶剂化离子［3%］：在整个放电过程中，PbO2被还原成Pb2+进入到溶液中，在整个充电过程中，溶液中的Pb2+被氧化成PbO2，在电极表面发

 

生电沉积，因此，H2SO4电解液并没有限制PbO2的酸化，而是更好地实现了这个反应的循环，这虽然可以提高电化学电容器的能量密度，但电容器的功率密度和循环使

 

用寿命均会受到影响，为了解决这一问题，将赝电容电极材料与碳基材料结合的非对称混合型电化学电容器，例如蒽醌修饰的碳/氧化钌、碳/导电聚合物、或碳/不同

 

表面官能团的碳等被不断研发。应该注意的是，除了H2SO4，常见的酸性水系电解液还包括高氯酸、六氟磷酸以及四氟硼酸。红宝石电容应用这些酸性水溶液作为电解

 

液时，腐蚀性较大，金属材料不能作为集流体，红宝石电容受到挤压会导致电解液的泄漏，从而可能导致更多的腐蚀。除了要考虑所使用的电解液的安全问题，也需

 

要考虑红宝石电容中自放电的现象，尤其是在有污染的情况下金属离子和氧气的产生问题，因此可以考虑其他酸性水溶液作为红宝石电容的电解液。Daniel Bélanger

 

等［3%］在聚苯胺电化学电容器中使用4.0mol·L-1 HBF4水溶液作为电解液，其电容器的比能量为2.7W·h·kg-1，比功率为1.0kW·kg-1，研究在

 

H2SO4电解液中掺杂5%的硼酸制备的有序介孔碳材料BOMC-5的红宝石电容质量比电容值可以达到140.9F·g-1。