黑磷纳米结构

高能快充

通过化学物理/电化学设计策略，封装在含钴单原子/纳米簇的N,B共掺杂碳纳米球中，实现更宽电化学窗口和级联离子传输，使钾离子电池兼具高能量密度与低温适应性。

秦国辉 · 汪庆祥 · Zhenguo, Qi · 刘福胜 · 何向明

Nano Energy 2025

参数信息

电化学稳定窗口

3.36 V

低温工作下限

-55 °C

低温工作上限

0 °C

技术优势

窗口拓到3.36 V

超薄纳米结构和吸附阀控制器共同作用，把电化学稳定窗口从钾电体系通常的窄窗口扩展到3.36 V。

零下55度还能用

依靠F/O相互作用和重构的氢键，该结构在−55–0 °C范围内保持性能，解决低温下离子传输困难的问题。

快充和高能量兼得

级联离子传输设计缓解了钾离子大尺寸导致的动力学问题，使电池在保持高能量密度的同时实现快充。

应用场景

• 钾离子电池：黑磷负极窗口拓宽，钾离子电池能量密度提升，且钾资源更便宜。
• 高能负极材料：3.36 V窗口让负极能配更高电压正极，显著提高全电池能量密度。
• 快充电池：级联离子传输加快钾离子动力学，缩短充电时间，适用于快充场景。