Recent Developments and Future Prospects for Zinc‐Ion Hybrid Capacitors: a Review
Source abstract
Abstract
Abstract The design and development of advanced energy storage systems with both high energy/power densities and long cycling life have long been a research hotspot. Zinc‐ion hybrid capacitors (ZICs) are regarded as emerging and highly promising candidates, which originates from the combined advantages of zinc‐ion batteries (ZIBs) with large energy density and supercapacitors (SCs) with exceptional power density and cycle stability. This critical review comprehensively and systematically summarizes the fundamentals and recent advances of ZICs, including their compositions, two types of energy storage mechanisms, advantages and disadvantages of ZICs as well as their electrode materials, electrolytes and new types of devices. Moreover, the present challenges and future research directions of ZICs are proposed, which need further research. This review is expected to provide good guidance for the design and exploitation of high‐performance ZICs to realize their potential practical applications.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Advanced battery technologies research · Supercapacitor Materials and Fabrication · Advancements in Battery Materials
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
College of Metallurgy and Material Engineering Hunan University of Technology Zhuzhou 412007 P. R. China
Funding
National Natural Science Foundation of China · Hunan Provincial Innovation Foundation for Postgraduate
References (100+)
Show source-provided references
1. 10.1038/s41586-018-0109-z10.1038/s41586-018-0109-z ↗
2. 10.1038/s41563-019-0598-710.1038/s41563-019-0598-7 ↗
3. 10.1038/s41586-019-1175-610.1038/s41586-019-1175-6 ↗
4. 10.1039/c3ee41776j10.1039/c3ee41776j ↗
5. 10.1016/j.ensm.2019.04.01910.1016/j.ensm.2019.04.019 ↗
6. 10.1039/c1ee01598b10.1039/c1ee01598b ↗
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36. 10.1126/science.120077010.1126/science.1200770 ↗
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59. 10.1002/anie.20191476810.1002/anie.201914768 ↗
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61. 10.1016/j.jpowsour.2020.22785110.1016/j.jpowsour.2020.227851 ↗
62. Zhang L. · Chin. Chem. Lett.
63. 10.1016/j.nanoms.2019.09.00810.1016/j.nanoms.2019.09.008 ↗
64. 10.1039/C5CS00580A10.1039/C5CS00580A ↗
65. 10.1016/j.nanoen.2018.08.01310.1016/j.nanoen.2018.08.013 ↗
66. 10.1039/C5CS00303B10.1039/C5CS00303B ↗
67. 10.1016/j.rser.2017.05.28310.1016/j.rser.2017.05.283 ↗
68. 10.1002/adma.20150305410.1002/adma.201503054 ↗
69. 10.1007/s40820-019-0328-310.1007/s40820-019-0328-3 ↗
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98. 10.1007/s40820-019-0301-110.1007/s40820-019-0301-1 ↗
99. 10.1007/s10854-019-00841-z10.1007/s10854-019-00841-z ↗
100. 10.1021/nl400378j10.1021/nl400378j ↗