硬碳包覆石墨负极

0.5 V以下容量近1.4倍

硬碳包覆层具有高C-O-C含量和0.50 nm闭孔，显著增强锂离子吸附，使石墨负极在0.5 V以下获得高有效容量。

Zhihua, Xiao · Fangzhi, Zheng · Ziang, Wang · Sun, Yankun · Zechen, Li · Sun, Dong · Sijia, Liao · Taoyuan, Pan · Qiang, Ye · Chunming, Xu · Li Y.

Energy Storage Materials 2026

具体参数

0.5 V以下有效容量

{'zh': '325', 'en': '325'} mAh g⁻¹

0.5 V以下有效容量

{'zh': '58.1', 'en': '58.1'} mAh g⁻¹

容量保持率

{'zh': '95.9', 'en': '95.9'} %

全电池能量密度

{'zh': '269.5', 'en': '269.5'} Wh kg⁻¹

全电池比容量

{'zh': '115.7', 'en': '115.7'} mAh g⁻¹

全电池容量保持率

{'zh': '85.2', 'en': '85.2'} %

闭孔尺寸

{'zh': '0.50', 'en': '0.50'} nm

技术优势

0.5 V以下容量高

硬碳包覆层富含C-O-C和0.50 nm闭孔，对Li⁺有强吸附能力，从而在0.5 V以下贡献更多容量。

倍率性能提升

纳米级硬碳和高层间距增强了Li⁺扩散动力学，使1 A g⁻¹下的容量比纯石墨提高约8倍。

循环寿命长

稳定的硬碳包覆结构使材料在1000次循环后仍保持95.9%的容量，远高于纯石墨的42.7%。

全电池能量密度高

在全电池中实现了269.5 Wh kg⁻¹的能量密度，归因于负极更高的有效容量和循环稳定性。

应用场景

• 锂离子电池负极材料：替代纯石墨，提升0.5 V以下有效容量。
• 快充电池：高倍率下仍保持高容量，提升快充性能。
• 高比能电池：全电池能量密度达269.5 Wh kg⁻¹。
• 电池负极优化：通过硬碳包覆优化石墨负极的储锂动力学。