纤维状硬碳负极

超快充 高面载

通过内在碳缺陷调控，大幅提升硬碳斜坡区储钠的可逆性和电荷转移动力学，实现超高倍率下的高容量。

Yuan, Li · 张千玉 四川大学材料科学与工程学院 · Pu, Yiran · Qiu, Xiaoling · 刘灿 · 吴昊

Advanced Energy Materials 2024

具体参数

全电池倍率

{'zh': '200', 'en': '200'} C

首次库仑效率

{'zh': '90', 'en': '90'} %

厚电极面容量

{'zh': '3.0', 'en': '3.0'} mAh cm⁻²

全电池面容量

{'zh': '1.4', 'en': '1.4'} mAh cm⁻²

全电池峰值面能量密度

{'zh': '3.2', 'en': '3.2'} mW cm⁻²

全电池峰值面功率密度

{'zh': '74', 'en': '74'} mW cm⁻²

技术优势

斜坡区容量超高可逆

通过牺牲不可逆碳边缘、构建平面内在缺陷，大幅提高缺陷位点的储钠可逆性，近90%的首次库仑效率即是明证。

200 C极速充放电

全电池在200 C倍率下仅需约10秒即可完成充放电，归因于低电位平面内在缺陷带来的电荷转移加速。

厚电极无开裂

微孔为主的纤维结构利于制造高载量（>10 mg cm⁻²）无开裂厚电极，面容量超过3.0 mAh cm⁻²。

应用场景

• 快充钠离子电池：200 C倍率下10秒充放电，满足极致快充需求。
• 高功率钠电池：74 mW cm⁻²峰值面功率密度支撑大功率输出。
• 可穿戴设备电源：可制备无开裂厚电极，适配柔性高能量需求。
• 厚电极设计：微孔纤维可直接涂布厚电极，面容量超3.0 mAh cm⁻²。