N/O配位锰单原子活性炭

电容达516F/g

通过锰单原子与N/O配位嵌入活性炭，同时实现高比电容与低析氧过电位。

张坤 · Wu, Zhenwei · Yang, Zheng · Sun, Jiaming · 马春慧 · 罗沙 · 历机 · 刘守新

Journal of Energy Storage 2024

具体参数

比电容

{'zh': '516.20', 'en': '516.20'} F/g

能量密度

{'zh': '71.69', 'en': '71.69'} Wh/kg

析氧过电位

{'zh': '270.21', 'en': '270.21'} mV

技术优势

电容大

材料在1 A/g电流密度下比电容达到516.20 F/g，较普通活性炭大幅提升，可直接用于高能量密度超级电容器。

催化过电位低

在1 M KOH中10 mA/cm²电流密度下析氧过电位仅270.21 mV，高于许多非贵金属催化剂，可替代贵金属电极。

能量密度高

基于该电极的对称超级电容器在500 W/kg功率密度下能量密度达71.69 Wh/kg，兼顾功率与能量。

应用场景

• 超级电容器电极：在500 W/kg功率密度下实现71.69 Wh/kg能量密度，可延长器件续航。
• 析氧反应电催化剂：以270.21 mV过电位驱动10 mA/cm²电流，可替代贵金属催化剂降本。
• 锌空气电池电极：同一种材料兼作超级电容器电极和OER催化剂，简化电池组件设计。
• 单原子催化材料：N/O配位的Mn单原子活性位点同时提升电容和OER活性，可推广至其他金属。