高密度P掺杂碳纳米海绵

锚定碘物种无穿梭

通过丰富的P掺杂位点同时实现碘物种的强锚定与高效催化转化，从而抑制锌碘电池的穿梭效应，使电池在高载碘下稳定运行。

Zhang, Pengfang · Jia-Hui, Li · Zhang, Shaojian · 李大成 · 曾涑源 · 徐树玲 · 姚清侠 · Liu, Lingyang · Lei, Ding · Li, Hengxiang · Hu, Yiyang · 李君涛 · 周尧

Advanced Functional Materials 2024

具体参数

P掺杂含量
{'zh': '4.2', 'en': '4.2'} at%
比表面积
{'zh': '1966', 'en': '1966'} m2 g−1
I₂捕获容量
{'zh': '3.34', 'en': '3.34'} giodine g−1
Iₓ⁻捕获容量
{'zh': '6.12', 'en': '6.12'} gtriiodide g−1
比容量
{'zh': '220.3', 'en': '220.3'} mAh g−1
库仑效率
{'zh': '>99', 'en': '>99'} %
循环寿命
{'zh': '10000', 'en': '10000'} cycles

技术优势

碘锚定更牢固

高密度P掺杂位点与碘物种之间存在强界面相互作用，电子从P位点转移至碘，从而显著提高对I₂和Iₓ⁻的捕获容量，抑制穿梭效应。

转化速率更快

P掺杂位点可催化碘转化反应中的决速步骤——I₅⁻向I₂的转化，从而加快反应动力学，提升电池性能。

高载碘下稳定

在高碘含量（70 wt%）下，电池仍可提供220.3 mAh g⁻¹的比容量，并在2 A g⁻¹下稳定循环10,000次，容量衰减可忽略。

自放电更低

由于穿梭效应被有效抑制，电池的自放电速率显著降低，有利于长期储存。

应用场景