水合钼青铜负极

−80 °C 超快充放

质子流体预插层调控晶格，实现四电子级超高容量与低温快充，-80 °C 循环 2000 圈不衰减。

Xu, Tiezhu · Tengyu, Yao · Zhenming, Xu · Liu, Zhenhui · Chen, Duo · 朱孔军 · 申来法

Journal of the American Chemical Society 2026

具体参数

比容量

{'zh': '407', 'en': '407'} mAh g^-1

倍率性能

{'zh': '1000', 'en': '1000'} C

低温比容量

{'zh': '194.2', 'en': '194.2'} mAh g^-1

循环稳定性

{'zh': '2000', 'en': '2000'}

技术优势

低温不掉链子

预插层水分子稳定晶格骨架并促进界面质子输运，均相质子化避免局部过电位，-80 °C 下仍保持 194.2 mAh g⁻¹，循环 2000 圈无衰减。

快充不发热

三质子嵌入机制降低反应能垒，质子耦合电子转移超快，500 A g⁻¹ 下可超过 1000 C，大电流充放不牺牲容量。

容量顶到头

质子流体共嵌带来非同寻常的三质子反应路径，充分利用钼变价，比容量高达 407 mAh g⁻¹，达到目前报道最高水平。

循环耐久

原位表征证实均相且高度可逆的质子化抑制了结构畸变和副反应，混合电容器在 -80 °C 下循环 2000 圈容量保持率优异。

应用场景

• 低温质子电池：用质子代替金属离子，-80 °C 不冻结，给极地设备做动力。
• 质子电容器：负极轻松做到 1000 C 快充，配高比表面正极做混合电容器。
• 低温储能：-80 °C 下容量和寿命都不打折，补齐低温储能短板。
• 极地储能系统：在极地环境直接可用，省去复杂的加热保温系统。
• 深空电源：耐受深空低温，循环 2000 圈可靠，适合长期星际任务。