高氮掺杂木质素纳米碳

40 A g⁻¹ 仍容 136 mAh g⁻¹

通过仿生液-液相分离策略打破木质素聚集限制，实现三维结构均匀的高氮掺杂，带来卓越的倍率和循环性能。

Huiting, Zhang · 宋伟 · Zhenqiang, Zhang · Ma, Jianhui · 陈理恒 · Fu, Fangbao · 俎喜红 · 杨东杰 · 邱学青 · 张文礼

Journal of Materials Chemistry A 2025

具体参数

比容量

{'zh': '136', 'en': '136'} mAh g⁻¹

容量保持率

{'zh': '99', 'en': '99'} %

技术优势

高氮掺杂打破聚集

受真核细胞中液-液相分离驱动自组装的启发，引入含氮超分子和天然多酚分散木质素并增强分子间弱相互作用，从而实现均匀的高氮掺杂。

超高倍率容量

在 40 A g⁻¹ 的极高电流密度下仍能保持 136 mAh g⁻¹ 的比容量，得益于表面赝电容快速储存电荷的机制。

长循环几乎不衰减

1000 次循环后仍能保持 99% 的容量，归因于丰富的缺陷和独特的纳米结构保证了结构稳定性。

应用场景

• 钠离子混合电容器：作为高性能负极，实现高功率、长寿命的钠离子混合电容器。
• 快充负极：在 40 A g⁻¹ 下仍保持高容量，满足快速充放电需求。
• 高功率储能：超高倍率性能与长循环稳定性，适合高功率储能系统。
• 生物质碳材料：用可再生的木质素制备，工艺简单、成本低，推动可持续储能。