N,S共掺杂碳正极

万次循环不衰减

氮硫双掺杂碳正极同步提升导电率与离子吸附能力，实现扩散与赝电容双储能机制，循环稳定性远超传统碳材料。

Li, Jiahui · El-Demellawi, Jehad K. · Guan, Sheng · Björk, Jonas · Fanshuai, Zeng · Jie, Zhou · 廖霞霞 · 武俊伟 · Rosén, Johanna · 刘兴军 · Alshareef, Husam N. · Tu, Shaobo

Energy and Environmental Materials 2024

参数信息

比容量（500次循环后）

330 mAh g⁻¹

库仑效率

85 %

倍率容量

61 mAh g⁻¹

循环后容量

90 mAh g⁻¹

技术优势

万次循环不衰减

氮硫掺杂增强了离子吸附并扩大层间距，使结构在长循环中保持稳定，5 A g⁻¹下10,000次循环后仍有90 mAh g⁻¹。

高倍率性能

在20 A g⁻¹的高电流密度下仍能提供61 mAh g⁻¹，说明材料具有快速的离子传输和表面电容贡献。

高比容量

在0.5 A g⁻¹下循环500次后仍保持330 mAh g⁻¹，库仑效率约85%，远超传统碳正极。

应用场景

• 铝离子电池：作为铝离子电池正极，解决现有材料循环差和倍率低的问题。
• 钠电池正极：其层状碳结构和掺杂策略可借鉴用于钠电池正极，提高容量和稳定性。
• 碳基储能材料：展示杂原子掺杂碳在储能中的优势，可作为高性能电极材料。
• 水系储能：掺杂碳材料在水系电解质中可能表现出更好的吸附和稳定性。