缺陷多孔碳

高比电容

从脱矿物质褐煤经水热碳化耦合快速焦耳加热制备，富含碳空位且孔结构发达，用于超级电容器电极。

Zeyu, Liang · Peng, Zhang · Song, Xutao · Xiang, Lv · Mukun, Xue · 崔静磊 · 张慧荣 · 王宝凤 · Guo, Yanxia

Journal of Energy Storage 2026

具体参数

比电容

450.6 F g⁻¹

能量密度

22.8 Wh kg⁻¹

总孔体积

0.94 cm³ g⁻¹

石墨化程度

0.90

碳空位 g 值

2.00454

技术优势

比表面积增大

水热预处理产生初始孔并去除杂原子，有利于后续快速焦耳加热过程中孔结构发展。

缺陷更丰富

水热预处理使碳空位缺陷在快速焦耳加热过程中更易富集，有利于离子吸附。

电容性能高

得益于发达孔隙和丰富缺陷，在三电极体系中1 A g⁻¹下比电容达450.6 F g⁻¹。

能量密度突出

对称体系中在375 W kg⁻¹功率密度下能量密度达22.8 Wh kg⁻¹，超过许多煤基碳材料。

应用场景

• 超级电容器：用作电极材料，提供高比电容和能量密度。
• 钠离子电容器：缺陷结构有利于钠离子吸附，提升容量。
• 锂离子电容器：高比表面积和孔隙促进锂离子存储。
• 储能系统：低成本煤基碳材料用于大规模储能。