石墨烯限域Fe₂O₃负极

两万次稳定循环

利用三维石墨烯海绵的空间限域效应，缓解Fe₂O₃在钠化过程中的体积膨胀和粉化，实现无需粘结剂的自支撑负极。

Jun, Dong · Senyuan, Tan · Sunbin, Yang · Jiang, Yalong · Wang, Ruxing · Jian, Ao · Zilun, Chen · Chaohai, Zhang · 安琴友 · 张晓星

Chinese Chemical Letters 2025

具体参数

比容量

{'zh': '859', 'en': '859'} mAh/g

循环后容量

{'zh': '327', 'en': '327'} mAh/g

倍率容量

{'zh': '162', 'en': '162'} mAh/g

全电池能量密度

{'zh': '265.3', 'en': '265.3'} Wh/kg

技术优势

膨胀被“兜住”

三维石墨烯海绵的高弹性、多孔结构在空间上限制Fe₂O₃纳米立方体的体积膨胀，防止粉碎。

无需粘结剂

自支撑结构可直接用作电极，省略粘结剂和导电添加剂，有利于提高能量密度。

高速充放电

三维导电网络促进电子/离子快速传输，赋予材料优异倍率性能。

应用场景

• 钠离子电池负极：为钠离子电池提供高容量、长循环的转化型负极方案。
• 高能量密度电池：自支撑设计省去非活性物质，提升电池能量密度。
• 自支撑电极：薄膜可直接作为电极，简化极片制备工艺。
• 固态电池负极：自支撑结构易于与固态电解质集成。