微介孔双壳空心碳球

高比容量

通过空间限域热解策略制备的微/介孔双壳空心碳球，其微孔深度和空腔尺寸可调，并建立了孔结构与超级电容器及锌离子电容器储能性能之间的构效关系。

Du, Juan · Xie, Lei · 陈爱兵

Angewandte Chemie - International Edition 2024

参数信息

比电容（超级电容器）

389 F g⁻¹

比电容（锌离子电容器）

260 F g⁻¹

容量保持率

99.3 %

技术优势

结构可调控

通过调节热处理和水热处理时间，可独立控制微孔深度和空腔尺寸，从而优化离子传输和储能性能。

循环极稳定

在锌离子电容器中经过30000次充放电循环后，容量保持率高达99.3%，几乎无衰减。

构效关系明确

建立了微孔/介孔结构与超级电容器及锌离子电容器中储能性能之间的定量关系，为后续设计提供指导。

应用场景

• 超级电容器电极材料：提供高比电容和优异倍率性能的碳电极，满足快速充放电需求。
• 锌离子电容器正极：作为锌离子电容器正极，实现高容量与超长循环寿命。
• 水系储能器件：适用于水系电解液体系，兼具高安全性和环境友好性。
• 高功率储能：高比表面积和多级孔结构促进离子快速传输，支持高功率输出。
• 柔性储能：空心球结构具有一定机械柔性，可用于柔性储能器件电极。