具有交替堆疊的電極配置的新設(shè)計有助于增強(qiáng)超級電容器的體積性能，并在不犧牲功率性能的情況下獲得高能量密度。這項研究是將交替堆疊的電極結(jié)構(gòu)首次引入緊湊的儲能系統(tǒng)中，該研究是由合肥物理研究所的韓方明教授，合肥物理科學(xué)研究所的魏秉慶教授進(jìn)行的。

在這項工作中，研究人員設(shè)計了一種交替的多層堆疊膜電極結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使用Ti 3 C 2 T x(MXene)膜作為電極，并使用凝膠電解質(zhì)作為隔膜。

這種新結(jié)構(gòu)可以縮短離子在高質(zhì)量負(fù)載下的傳輸距離，并在設(shè)備規(guī)模上增加活性材料的質(zhì)量負(fù)載，而不會增加每個單個電極的質(zhì)量負(fù)載。

因此，通過交替地堆疊配置中的超級電容器表現(xiàn)出超高分布區(qū)的10.8厘米?F電容-2 10.4 mWh的厘米，高體積能量密度-3在75.0毫瓦厘米-3，并且同時維持高的動力性能

韓教授說：“與文獻(xiàn)相比，它在水性凝膠電解質(zhì)體系中具有最高的價值。”

隨著電子設(shè)備的小型化和便攜性的趨勢，必須提高電化學(xué)儲能設(shè)備的體積能量密度。高質(zhì)量負(fù)載可以降低設(shè)備級別的非活動組件比率，從而導(dǎo)致增加的能量密度以及降低的成本。

不幸的是，質(zhì)量負(fù)載的增加通常以損失比電容和功率密度為代價。

這種新設(shè)計可以提供一種新的方法，以實現(xiàn)先進(jìn)的高面積和體積能量密度的電化學(xué)能量與活性物質(zhì)的質(zhì)量高負(fù)載的存儲設(shè)備。