重掺杂生物质碳负极

万八千次循环

通过引入大量杂原子,这种生物质衍生碳负极扩大了石墨层间距并提供丰富活性位点,解决了钾离子嵌入困难的问题,实现了超长循环寿命与优异倍率性能。

高磊 · Zeng, Jinjue · Ge, Xun · Gao, Tian · Wang, Yue · Wang, Lei · Jiang, Xiangfen · Bando, Yoshio · 杨立军 · 王学斌

Advanced Materials 2026

参数信息

杂原子含量
18.2 at%
循环寿命
18000 cycles
比容量
260 mAh g⁻¹

技术优势

层间距扩大

大量杂原子掺入后,碳材料的石墨层间距增大,降低了钾离子嵌入/脱出时的体积应变,使循环寿命大幅延长。

活性位点增多

杂原子掺杂提供大量活性位点,同时引入介孔结构,促进钾离子的吸附与快速传输,从而提升倍率性能。

成本相对低

以生物质为碳源,原料来源广泛且廉价,有利于钾离子电池在大规模储能中的应用。

应用场景