胡桃醌-碳纳米管-聚丙烯酸钠复合正极

溶解抑制与高倍率兼得

利用物理互锁与氢键网络双重约束，解决醌类正极溶解和动力学慢的瓶颈，实现高容量和高循环保持率。

孙东飞 · Wenyan, Yang · Yu, Xin · Shengxu, Kuai · Zhao, Jingxin · 周小中 · Yang, Juan · Xu, Bingang

Journal of Colloid and Interface Science 2025

具体参数

可逆容量

{'zh': '178', 'en': '178'} mAh g⁻¹

循环后容量保持

{'zh': '80.1', 'en': '80.1'} %

相比CMC电极容量提升

{'zh': '125', 'en': '125'} %

技术优势

溶解被双机制抑制

碳纳米管通过π-π堆叠提供物理限域，聚丙烯酸钠粘结剂通过氢键提供化学锚定，两者协同构建稳定网络，抑制胡桃醌的溶解。

循环寿命大幅提升

在0.5 A g⁻¹下循环2000次后，J@CNT-PAANa仍保持110 mAh g⁻¹的容量，容量保持率高达80.1%。

容量远超同类电极

该电极的容量分别比使用CMC、SA和PVDF粘结剂的电极高125%、134%和237%。

应用场景

• 水系锌离子电池正极：替代传统无机正极，实现高安全、低成本、长寿命的锌离子电池。
• 有机电极材料：利用可再生有机羰基化合物，实现可持续的绿色储能。
• 水溶性粘结剂：用水溶性粘结剂提升电极柔性和界面稳定性，同时提供额外氢键锚定。
• 碳纳米管复合电极：利用CNT构建导电网络并物理限域活性材料，抑制溶解、促进传质。