介孔空心超级粒子

定制开口与沟槽

具有定制横向窗口和可调表面沟槽，实现内外贯通并优化离子传输，适用于高负载水系储能电极。

Fan, Xiankai · Wang, Jie · Ziyan, Han · Li, Hao · Zhao, Yujuan · Duan, Linlin · Shen, Hui · 李俊 · Wang, Lipeng · 周万海 · 谷晓俊 · 张江威 · 晁栋梁 · 赵东元 · Wu, Limin

Journal of the American Chemical Society 2025

具体参数

比容量

205 mAh g⁻¹

比容量

105 mAh g⁻¹

中心空腔尺寸

250 nm

横向窗口宽度

35-50 nm

介孔直径

15 nm

沟槽宽度

29.5-62.4 nm

沟槽深度

2.1-40.7 nm

技术优势

内外贯通离子快

粒子中心的空腔通过横向窗口与外部连通，壳层介孔有序排列，使电解液能够快速进出，降低离子传输阻力。

沟槽宽深可调

沟槽宽度在29.5至62.4 nm、深度在2.1至40.7 nm内可精确调节，水平和垂直方向的沟槽数目也可控，从而实现对电荷转移速率和离子扩散速率的正交调控。

高负载也高容量

作为高负载电极展示出高比容量和优异倍率性能，0.1 A g⁻¹下205 mAh g⁻¹，10 A g⁻¹下仍有105 mAh g⁻¹，且极化弱。

应用场景

• 水系锌离子混合电容器：用作高性能电极材料，提升高负载下容量与倍率。
• 高负载电极：利用空心结构缓解高负载时的极化与传质限制。
• 锌离子储能：提供可调离子/电荷传输路径，适配不同环境储能。