拓扑缺陷多孔碳负极

高倍率长循环

拓扑缺陷调控的碳微观结构同时提升钾离子界面转移与体相扩散，构建出导电且利于钾存储的负极。

Huang, Junlong · Chen, Yongqi · Cen, Zongheng · Tan, Yi · Liang, Min · Zhu, Youlong · 刘如亮 · 符若文 · 刘绍鸿 · 吴丁财

Advanced Materials 2024

参数信息

比容量

504 mA h g⁻¹

比容量

118 mA h g⁻¹

电导率

39.4 S cm⁻¹

技术优势

钾离子传输快

拓扑缺陷赋予碳晶格高钾吸附能、低钾迁移势垒，促进钾在石墨层内的快速存储与扩散。

界面膜更导电

拓扑缺陷诱导阴离子优先分解，生成高钾离子电导的SEI膜，降低钾离子去溶剂化和转移势垒。

导电性够高

以sp²杂化碳共轭骨架为主，材料电导率达39.4 S cm⁻¹，同时钾存储电位相对较低。

应用场景

• 钾离子电池：直接用作钾离子电池负极，兼顾高容量与高倍率。
• 储能电极：作为储能电极，提升钾基储能器件的充放电速度。
• 多孔碳材料：利用多孔碳结构结合拓扑缺陷，实现快速钾离子存储。
• 物联网储能：支持高功率输出，适合物联网设备用储能电源。