钴镍氢氧化物/氮掺中空碳球

万次循环近零衰减

独特的中空介孔碳球载体使钴镍层状双氢氧化物均匀分散，抑制充放电体积变化和结构坍塌，充分暴露反应位点并提升离子传输效率。

Jiachang, Liu · Zhou, Yanqiang · Jamal, Ruxangul · Abdiryim, Tursun · Abdurexit, Abdukeyum · Hongtao, Yang · Kai, Song · Jiabei, Li · Jinglei, Chen · Wenjing, Zhang

Chemical Engineering Journal 2025

具体参数

比电容

{'zh': '2244.4', 'en': '2244.4'} F g⁻¹

能量密度

{'zh': '91.98', 'en': '91.98'} Wh kg⁻¹

容量保持率

{'zh': '99.27', 'en': '99.27'} %

库仑效率

{'zh': '95.24', 'en': '95.24'} %

技术优势

2244.4 F g⁻¹ 的质量比电容

中空介孔碳骨架使 CoNi-LDH 纳米片均匀分散，充分暴露电化学活性位点，从而在 1 A g⁻¹ 下贡献超高比容量。

万次循环近零衰减

碳球外壳抑制了 LDH 在充放电过程中的体积变化与结构坍塌，10 000 圈后容量保持率高达 99.27%。

高能量密度 91.98 Wh kg⁻¹

以 CoNi-LDH/N-HMCS 为正极组装的混合超级电容器，在 750 W kg⁻¹ 下达到 91.98 Wh kg⁻¹，优于多数 LDH 基对称器件。

应用场景

• 超级电容器电极：直接替代现有 LDH/多孔碳电极，实现更高容量和更长循环寿命。
• 高功率储能：利用其优异的倍率型离子传输，在 750 W kg⁻¹ 下输出 91.98 Wh kg⁻¹ 的高能量。
• 固态柔性储能：该复合材料可涂覆于柔性集流体，有望构筑高能量密度的全固态超级电容器。
• 混合储能系统：其高比电容的 LDH 正极与碳负极匹配，已实现 91.98 Wh kg⁻¹ 的混合器件能量密度。
• 可穿戴电子电源：万次循环近零衰减和可刮涂的粉末形态，适合集成到对寿命和柔性要求高的可穿戴器件中。