杂原子掺杂碳管

比容量158 F/g

由聚邻苯二胺纤维碳化而得的多级通道碳管，同时实现高比电容与超高循环稳定性，并可通过温度调控电容行为。

Yiran, Bai · Zhenyu, Tang · Jiang, Kunpeng · Huarui, Xu · Chunyu, Xu · Tingting, Wei · 赵昀云 · Jian, Xiong · Li, Jiang · 朱归胜

Journal of Energy Storage 2024

具体参数

比表面积

{'zh': '250.6', 'en': '250.6'} m²/g

比电容

{'zh': '158', 'en': '158'} F/g

循环保持率

{'zh': '92.3', 'en': '92.3'} %

能量密度

{'zh': '25.83', 'en': '25.83'} Wh/kg

技术优势

绿色制备无金属污染

采用H₂O₂绿色氧化法合成前驱体，避免了重金属离子对碳材料性能的影响，工艺简单、可靠且可规模化。

比电容高达158 F/g

在700°C碳化后，碳管具有丰富的杂原子掺杂和多级通道结构，在1 A/g电流密度下比电容达到158 F/g。

超长循环稳定性

在10,000次循环后容量保持率高达92.3%，显示出优异的长期循环稳定性。

应用场景

• 超级电容器电极：可直接作为超级电容器电极活性材料，替代传统碳材料。
• 混合电容器：通过调控碳化温度可实现法拉第赝电容与双电层电容行为的转换，适用于混合电容器。
• 碳基电极材料：氮氧共掺杂和多级通道结构提高了碳材料的电化学性能。
• 柔性储能器件：S-700//S-700对称器件在200 W/kg下能量密度达25.83 Wh/kg，适合柔性储能。