单原子硫纳米碳球

以单原子硫为活性位点和层间距调控剂，实现高容量和超快动力学的储钾负极

曹斌 · Zirong, Guo · 刘欢 · Ma, Yu · Zhao, Wei · Yiheng, Yang · 李昂 · 宋怀河 · Yang, Yaxiong · Li, Zhenglong · Wubin, Du

Chemical Engineering Journal 2025

具体参数

可逆容量

{'zh': '414.6', 'en': '414.6'} mAh g⁻¹

高倍率容量

{'zh': '173.9', 'en': '173.9'} mAh g⁻¹

容量保持率

{'zh': '76.4', 'en': '76.4'} %

技术优势

容量翻倍

单原子硫作为额外储钾活性位点，使可逆容量较原始碳球提高66%。

极速充放电

在20 A g⁻¹超高倍率下容量仍达173.9 mAh g⁻¹，充放电仅需约31秒。

长循环稳定

基于该负极的钾离子电容器循环4000次后容量保持率高达76.4%。

应用场景

• 钾离子电池负极：用单原子硫碳球替换传统碳负极，大幅提升容量和倍率。
• 快充负极材料：在20 A g⁻¹下充放电仅31秒，满足快充场景需求。
• 钾基储能器件：高容量和长循环使该材料适用于各种钾基储能装置。
• 高功率钾离子电容器：所组电容器4000次后容量保持率76.4%，适用于高功率场景。