High-Power and Ultralong-Life Aqueous Zinc-Ion Hybrid Capacitors Based on Pseudocapacitive Charge St

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Rechargeable aqueous zinc-ion hybrid capacitors and zincion batteries are promising safe energy storage systems.In this study,amorphous RuO2·H2O for the first time was employed to achieve fast and ultralong-life Zn2+ storage based on a pseudocapacitive storage mechanism.In the RuO2·H2O||Zn zinc-ion hybrid capacitors with Zn(CF3SO3)2 aqueous electrolyte,the RuO2·H2O cathode can reversibly store Zn2+ in a voltage window of 0.4-1.6 V (vs.Zn/Zn2+),delivering a high discharge capacity of 122 mAh g-1.In particular,the zinc-ion hybrid capacitors can be rapidly charged/discharged within 36 s with a very high power density of 16.74 kW kg-1 and a high energy density of 82 Wh kg-1.Besides,the zinc-ion hybrid capacitors demonstrate an ultralong cycle life (over 10,000 charge/discharge cycles).The kinetic analysis elucidates that the ultrafast Zn2+ storage in the RuO2·H2O cathode originates from redox pseudocapacitive reactions.This work could greatly facilitate the development of high-power and safe electrochemical energy storage.
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