氮掺杂多孔碳正极

高比能长循环

壳聚糖-聚吡咯双前驱体制备的氮掺杂多孔碳，以三维孔结构和导电聚合物骨架同时抑制多碘化物穿梭并提升正极导电性。

Longzhi, Wang · Mingshuo, Zhang · Xuejie, Pan · Haolong, Zhu · Yang, Mingzhi · 任慢慢 · Cai, Xiaoxia · 刘伟良 · 姚金水

Materials Science & Engineering B: Solid-State Materials for Advanced Technology 2026

参数信息

初始放电比容量

169 mAh g⁻¹

容量保持率

75 %

技术优势

抑制穿梭

三维孔框架有效捕获碘，阻止多碘化物向负极迁移，从而减少活性物质损失。

导电性提升

氮掺杂多孔碳骨架显著提高电极导电性，使碘的转化反应快速稳定进行。

循环稳定

在0.1 A g⁻¹下循环100次仍保持75%容量，说明多孔碳能长期维持碘的固定与电化学活性。

应用场景

• 水系锌碘电池正极：作为碘宿主，同时解决导电性差和穿梭效应，提升锌碘电池容量和循环寿命。
• 锂离子电池导电添加剂：利用其三维导电多孔结构，可替代传统导电炭黑，降低极片内阻。
• 钠离子电池碳材料：作为钠离子电池负极或导电骨架，凭借多孔结构缓解体积膨胀并提供快速离子通道。
• 燃料电池多孔电极：分级多孔结构有利于气体扩散和活性位暴露，可用作燃料电池电极载体。
• 储能电池热管理材料：多孔碳的高导热骨架可作为储能电池热管理中的散热填料或相变材料载体。