为满意现代社会对储能器材功率和单位体积内的包括的能量的多样需求，开展具有多样化电荷存储机制的电化学储能器材至关重要。而区别以及了解不同的电化学储能机理是其间的重要一环。尽管近年来的发展使得这些电荷存储进程机理间的边界变得含糊，但它们能广泛分为三种首要类型：电池型氧化复原反响、赝电容和双电层电容。要区别这三种储能机理，传统遍及的办法是运用电化学表征如循环伏安法（CVs），在此之外也有许多电化学原位表征如原位拉曼、原位X射线吸收谱（XAS）、原位X射线衍射谱（XRD）、原位电子能量丢失谱（EELS）等等。但是这一些办法受限于许多要素如需要用同步辐射源，量化精度难以达到规范等等，电化学表征关于一些新式的非传统储能系统也很难区别其详细储能机理，如该文章（15, 15274-15284, 2021）中提出了一种具有类电池循环伏安图的系统，却就没有氧化复原反响产生。基于此，研讨组提出了一种运用原位紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）的办法来区别电化学储能机理以及量化剖析了他们所选的一种系统Ti在酸性电解液中赝电容行为搬运的电子数，发现其与原位XAS成果非常附近。

  在这项工作中，研讨组先选取了三种电化学系统，钛酸锂在1M的高氯酸锂/乙腈（电池类储能）、Ti3C2Tx在1M硫酸电解液中（赝电容储能），以及Ti3C2Tx在1M硫酸锂溶液（双电层电容储能）。这三种系统别离测验了原位UV-Vis器材的循环伏安图，以及运用MUSCA办法重建的循环伏安图，如图1所示。该器材的循环伏安图与文献中报道的三种系统非常共同，证明了对其进行电化学测验的合理性。

  图1：电化学循环伏安图，重构MUSCA循环伏安图以及原位UV-Vis吸收谱

  关于得到的原位UV-Vis光谱进行进一步剖析（如对Ti3C2Tx的780nm处吸收峰的峰值进行微分处理），将其与施加电压或许该系统存储电荷量结合起来作图可以精确的看出，三种电化学储能机理所得到的曲线所示）。其间，双电层电容根本全程坚持线性的吸收值与电压/电荷的改变联系；赝电容会在有外表氧化复原产生的当地斜率增大；而电池会在氧化复原处斜率急剧增大。基于此现象剖析，原位UV-Vis可以开始用于区别三种常见电化学储能机理。

  经过进一步比照每种系统原位UV-Vis光谱特征值处的吸收值改变（如图3所示），以及引进两种新的电化学系统一同作比照，可以精确的看出三种电化学机理区别得非常显着。与此同时，也证明了Ti3C2Tx在饱满盐溶液中，储能机理非常接近于Ti3C2Tx在1M硫酸锂溶液（双电层电容储能）。

  与此同时研讨组结合比尔朗博规律和法拉第电解规律，提出了一种运用原位UV-Vis吸收光谱量化剖析电化学反响中搬运电子数的办法：

  该研讨证明了原位UV-Vis应用于电化学储能机理方面颇有潜力，为后续UV-Vis在原位/电化学机理表征建立了根底，也为其大范围的应用于研讨SEI构成、电解质分化、电催化等供给了或许。（来历：科学网）