MnO2是中性电解质中最广泛研究的电极材料，Rubycon中性电解液

在中性电解液中，基电极材料已被证明是电化学红宝石电容中很有前途的赝电容材料，到目前为止，MnO2是中性电解质中最广泛研究的赝电容电极材料，当MnO2用作

电极材料时，在充电/放电过程中，伴随着电解质阳离子M+（例如K+、Na+和Li+）以及阳离子（H+）的表面吸附/解吸或插层/脱嵌，Mn的价态可以在Ⅲ和Ⅳ之间变化，

这个过程可被描述，由于电解质离子直接参与电荷储存过程，它是通过电解质在电极表面发生氧化还原反应进行储存电荷，所以中性电解质的性质对赝电容电容器性

能具有显著的影响。中性电解质的其他一些因素，如pH值、阳离子和阴离子种类、盐浓度、添加物、溶液温度，均会对电化学红宝石电容的性能

存在影响。对于阳离子的种类，各种碱性金属或碱土金属阳离子具有不同的离子大小和水合离子大小，因此具有不同的扩散系数和离子传导率，这对电化学红宝石电

容的比电容和等效串联电阻有很大的影响，然而，由于制备方法和电极材料结构的变化，比电容对阳离子种类的依赖性尚未得到充分的了解。据报道，在中性电解液

中，介孔MnO2基电极的比电容值和相应的比能量和功率密度值大小的顺序：Li2SO4>Na2SO4>K2SO4，这种情况似乎与这些碱金属离子的单个（未溶解）离子的大小有关

，例如Li+>Na+>K+，表明较小的离子尺寸有利于提高电容器的比电容。相比之下，研究表明使用二氧化锰作为电极材料时，钠盐作为电解液（如硫酸钠和NaCl）比锂

盐和钾盐的电容器的比电容高。当KxMnO2·nH2O被用作电极材料，K2SO4盐可以产生比Na2SO4和Li2SO4盐更高的电容，我们发现当使用三种不同的电解质

（KClO4、NaClO4和LiClO4）时，比电容并没有明显的变化，值得注意的是，大多数研究都使用质量比电容来比较不同电解质中电化学红宝石电容的性能。然而，电化

学红宝石电容的质量比电容值也取决于其他因素，例如结构（例如d-MnO2或a-MnO2）、形态、制备方法和电极材料的量，因此，如果使用质量比电容进行比较，则不

易识别阳离子种类对电化学红宝石电容电容的影响。例如，不同的制备方法通常可以导致电极材料具有不同的孔结构，这也可能影响电解质离子的扩散路径，并使整

个过程复杂化。在这方面，利用具有一定的比表面积的电极材料进行进一步的研究，可能有助于了解阳离子对电极材料的固有电容的影响，而且，由于阳离子的嵌入/

脱嵌涉及MnO2基电极材料结构，所以循环伏安的扫描速率或充/放电电流密度也可能对得到的比电容值有明显的影响。离子的嵌入/脱嵌速率，被认为是由充/放电过程

决定的，因此降低扫描速度或充/放电率可能有利于嵌入/脱嵌过程，在这种情况下，单个离子的大小与嵌脱过程有关，可能会起到主导作用。例如，含有Li+的电解质

将有利于电化学红宝石电容的性能，因为Li+的尺寸较小可能有利于离子的嵌入/脱嵌，Rubycon除碱性金属离子外，还研究了碱土阳离子对电化学红宝石电容性能的影

响。例如，使用二价阳离子（Mg2+、Ca2+和Ba2+）代替一价阳离子（Li+、Na+和K+）会使以MnO2作为电极材料的电化学红宝石电容的比电容增倍，出现这样结果的原

因是：当一个二价碱金属阳离子嵌入MnO2中时，它可以平衡两个Mn离子从Ⅳ到Ⅲ的化合价变化，而一价碱金属阳离子只能平衡一个Mn离子的价态变化。对于阴离子来

说，使用水钠锰矿型或锰钾矿型的MnO2作为电极材料，深入研究了阴离子对含不同锂盐的中性水电解质的性能的影响，发现每个锂盐电解液中阴离子

的碱度和体积是控制MnO2电极的氧化和反应电流电化学性能的两个关键参数。对于温度的影响，与通常在较宽温度范围内稳定的碳质材料不同，研究发现MnO2电极材

料在高温下的充电/放电过程中会发生一些结构的变化，这可能会对循环稳定性产生负面影响。因此，电解质温度对赝电容行为的影响，特别是对基于MnO2电化学红宝

石电容的循环稳定性的影响，被认为是重要的问题之一。关于中性电解质的电化学红宝石电容的循环使用寿命，由于大多数赝电容材料（如MnO2）的电荷存储过程涉

及电解质中离子的插入/脱嵌，因此，在重复的充电/放电过程中，电极材料结构的变化可能严重影响电化学超级电容的循环使用寿命。除了MnO2之外，电解质对其他

赝电容金属氧化物（如V2O5、Fe3O4、SnO2、ZnO和RuO2）和导电聚合物的影响也被报道过，Rubycon事实上电解质的作用很大程度上取决于电极材料的类型，例如，

RuO2电极通常被应用在酸性电解质中，但发现具有中性水溶液电解质（即1mol·L-1 Na2SO4）的RuO2基电化学电容器也可以实现1.6V的高工作电压，在功率密度为

500W·kg-1时能量密度为19W·h·kg-1。另外，由于pH条件较温和，使用中性电解质对各种基于导电聚合物的电化学红宝石电容也是有益的。

二级分类：