全文速览：本研究通过创新性电极材料设计和仿生电解质结构，成功解决了超级电容器能量密度与循环稳定性难以兼顾的行业难题，并实现了极端环境下的高安全性能。通过Sc³⁺离子掺杂SrCoO_3-δ钙钛矿材料，调控其电子结构和氧空位浓度，使电极在1 A g⁻¹电流密度下展现出467.7 C g⁻¹（129.92 mAh g⁻¹）的高比容量，且在10,000次循环后容量保持率高达97.4%，远超现有钙钛矿电极性能。通过深入阐明置换离子的电子结构对SrCoO_3−δ的相结构和性能的影响机制，克服了钙钛矿材料中比容量和循环稳定性之间的固有权衡。另外，考虑高温电解质易燃及电极-电解液界面失效难题，团队开发了一种三维双网络凝胶电解质（PVA/SA/Mg²⁺），兼具优异的机械强度、离子导电性和阻燃性能。该电解质在1300°C高温火焰测试中仍保持不燃状态，彻底解决了传统液态电解质的易燃问题。在此基础上，基于树冠结构 的 仿 生 理 念 ， 通 过 原 位 聚 合得到 的 高 温 阻 燃 准 固 态SrCo_0.925Sc_0.075O_3-δ@CC//PPy@CC 超级电容器在经历 5 次 25℃至 80℃连续交替变温循环后，在 25℃下仍具有 106.3 μWh cm^-2的能量密度，而同条件下活性炭(AC)电极仅为 26.22 μWh cm^-2。这种"电极-电解质"的仿生集成设计的器件在极端温度和弯曲条件下都表现出卓越的稳定性，为开发高安全、高性能的柔性储能设备开辟了新途径。

该论文当前已发表在ACS Energy Letters（中科院一区TOP期刊 IF：19.3），祝贺2022级硕士贺佳豪同学！

论文相关信息-DOI: 10.1021/acsenergylett.5c00154