NiO量子点碳气凝胶硫正极

千圈近零衰减

同时吸附多硫化物并催化转化，打破传统碳主体仅靠物理限域的局限

Hongyan, Chen · Fu, Guoli · Xu, Xupeng · Xuming, Xu · Wenqi, Ju · 马增胜 · Xinming, Wang · 雷维新

Electrochimica Acta 2023

具体参数

1.0 C循环容量衰减率

{'zh': '0.052', 'en': '0.052'} %

0.5 C循环可逆容量

{'zh': '440', 'en': '440'} mA h g⁻¹

0.1 C放电比容量（高硫载）

{'zh': '818', 'en': '818'} mA h g⁻¹

高硫载循环容量保持率

{'zh': '66', 'en': '66'} %

技术优势

千圈几乎不衰减

得益于NiO量子点对多硫化物的强化学吸附与催化转化，活性物质流失被大幅抑制，1.0 C循环1000圈后容量衰减率仅0.052%。

高载硫仍能工作

当硫面载量提高到3.3 mg cm⁻²时，0.1 C下仍可释放818 mA h g⁻¹的比容量，100圈后容量保持率仍有66%，展现了实用化潜力。

应用场景

• 锂硫电池：直接用该材料构建硫正极，电芯循环寿命明显优于传统碳/硫复合正极。
• 高能量密度储能：该体系理论能量密度高，结合本工作的长循环稳定性，适合对体积/重量敏感的储能场景。
• 长循环寿命电池：提供化学锚定与催化转化机制，在长循环中维持极低衰减率，可使电池系统免于频繁更换。