核壳COF@CNT电极

高容量长循环兼得

全共轭COF与碳纳米管构成的核壳异质结构，同时实现高活性中心和快速电荷传输，使有机电极在容量、倍率和稳定性上不再折衷。

Wang, Jiazhi · Jinxiang, Peng · 朱云海 · 杨应奎

ACS Nano 2024

参数信息

可逆容量

507.7 mAh g⁻¹

倍率容量

247.8 mAh g⁻¹

能量密度

191.7 Wh kg⁻¹

功率密度

3800.3 W kg⁻¹

循环寿命

1000 cycles

技术优势

高容量下依然长寿命

扩展的π共轭骨架稳定了丰富的C═O和C═N活性中心，使材料在提供高比容量的同时实现超过1000次循环的长寿命。

大倍率下容量不崩

CNT核鞘结构提供快速电荷传输通道，即使在20.0 A g⁻¹的高电流密度下，仍能输出247.8 mAh g⁻¹的容量。

对称电池简化制造

同一材料同时用作正负极，组装成全有机对称电池，避免了找配对电极的麻烦，并表现出高能量/功率密度。

应用场景

• 有机锂电池：用可持续有机电极替代无机材料，兼顾高容量与长循环。
• 对称电池设计：同一材料作正负极，简化电池组装并降低成本。
• 高比能储能器件：对称电池实现191.7 Wh kg⁻¹能量密度，满足高比能需求。
• 柔性电池：COF@CNT复合电极可构筑柔性储能器件。