吡啶氮介孔碳

高比能锌离子电容

从煤焦油沥青出发，通过深共晶盐辅助热解构建富吡啶氮的多孔碳，其介孔结构有利于锌离子快速传输，从而实现高比电容和优异的倍率性能，用于高性能锌离子电容器。

Liu, Huichao · Ziyue, Han · Zhu, Sheng · Na, Wang · Feng, Liping · 常云珍 · 张莹 · 侯文静 · 赵云 · 韩高义

Journal of Energy Storage 2024

具体参数

比表面积

{'zh': '1765', 'en': '1765'} m² g⁻¹

氮含量

{'zh': '4.4', 'en': '4.4'} at.%

吡啶氮占比

{'zh': '52', 'en': '52'} %

比电容

{'zh': '423.4', 'en': '423.4'} F g⁻¹

比电容（高倍率）

{'zh': '222.8', 'en': '222.8'} F g⁻¹

能量密度

{'zh': '150.6', 'en': '150.6'} Wh kg⁻¹

功率密度

{'zh': '32000', 'en': '32000'} W kg⁻¹

准固态比电容

{'zh': '292.1', 'en': '292.1'} F g⁻¹

技术优势

倍率性能突出

在40 A g⁻¹高电流密度下仍保持222.8 F g⁻¹的比电容，保持率达52.6%，表明介孔结构有利于锌离子的快速传输。

能量/功率密度兼顾

组装的锌离子电容器同时获得150.6 Wh kg⁻¹的能量密度和32,000 W kg⁻¹的功率密度，满足高能量和高功率的需求。

柔性准固态可用

基于该材料的准固态锌离子电容器展现出优异的柔性，比电容达292.1 F g⁻¹，能量密度103.8 Wh kg⁻¹，循环8000次保持84.4%。

应用场景

• 锌离子电容器：高比电容与能量密度，提升锌离子电容器储能表现。
• 锌基储能：提供高功率锌基储能解决方案，兼顾倍率与循环。
• 柔性储能器件：准固态器件柔性好，适用于可穿戴与柔性电子。