防脱落镍保护层电极

超高负载仍保卓越电容

通过镍保护层和钴掺杂策略，解决了高负载下活性材料脱落和阻抗增大的问题，实现了面积、体积、重量电容的同步提升。

Lv, Guangjun · Dai, Xin · Qiao, Yide · 谭强 · Gao, Shang · Yong-Neng, Liu · 陈元振

ACS Applied Materials & Interfaces 2023

具体参数

面积电容

{'zh': '53.3', 'en': '53.3'} F cm⁻²

体积电容

{'zh': '2807', 'en': '2807'} F cm⁻³

重量电容

{'zh': '1997', 'en': '1997'} F g⁻¹

活性材料负载量

{'zh': '26.7', 'en': '26.7'} mg cm⁻²

非对称器件能量密度

{'zh': '60.4', 'en': '60.4'} W h kg⁻¹

技术优势

阻抗更低

钴掺杂提升了材料本征导电性，配合镍保护层进一步降低电荷转移电阻，共同实现了高倍率性能。

面、体、重三高电容并存

在 26.7 mg cm⁻² 高负载下，面积、体积、重量电容分别达 53.3 F cm⁻²、2807 F cm⁻³、1997 F g⁻¹，无需取舍。

应用场景

• 超级电容器：提供高负载正极，显著提升超级电容器能量密度而不牺牲功率。
• 高负载电极：验证了通过界面和掺杂协同设计实现高负载下三高电容的可行性。
• 可穿戴储能：自支撑碳纤维纸基柔性电极，可直接裁剪用于柔性可穿戴储能器件。
• 锂离子电容器：高电容、高倍率正极策略可延伸至锂离子电容器体系以提升能量/功率密度。