氮掺杂多孔碳纳米纤维

高容量长循环

兼具分级微介孔结构与高吡咯/吡啶氮掺杂，协同增强钾离子嵌入/脱出动力学，性能优于现有碳负极。

周永生 · 祝迎春 · 许并社

Chemical Engineering Journal 2025

具体参数

比容量

285 mAh g⁻¹

循环寿命

3000 cycles

技术优势

容量够高

分级微/介孔结构和吡咯/吡啶氮掺杂协同作用，让钾离子能快速嵌入脱出，实现高可逆容量。

长循环

在 1 A g⁻¹ 的大电流密度下循环 3000 次后仍能保持功能，说明结构稳定，能扛长期使用。

嵌钾更均匀

实验表征证明钾在碳网络内均匀嵌入，避免了局部过充或应力集中，有助于提升循环稳定性。

应用场景

• 钾离子电池负极：替代石墨负极，提高钾离子电池的容量与循环稳定性。
• 低成本储能：利用低成本碳源和简单工艺，降低储能系统的材料成本。
• 电网储能：长循环寿命适合电网储能中频繁充放电的需求。
• 快充电池：分级孔道和氮掺杂增强动力学，支持高倍率充放电。