果皮碳载锰正极

生物相容且高性能

从柚子皮生物质废料制备的复合正极，兼具高比容量、长循环稳定性与阴极生物相容性，有望用于临床医学领域。

Lv, Wei · Li, Xudong · Meng, Jingwen · 杨维结 · Ding, Fang · 巨星 · 叶锋 · 李一鸣 · Lyu, Xuefeng · 王苗苗 · 田永兰 · 徐超

Nano-Micro Letters 2024

参数信息

比容量

391.2 mAh g⁻¹

循环稳定性（容量保持率）

92.17 %

能量密度

553.12 Wh kg⁻¹

库仑效率

~100 %

技术优势

生物相容，可安全用于医疗

体外细胞毒性实验证实阴极生物安全，为可穿戴或植入式医疗设备供电提供可能，无需额外封装。

高比容量与长循环

在0.1 A g⁻¹下比容量达391.2 mAh g⁻¹，5 A g⁻¹下循环3000次后仍有92.17%的容量保持率，满足长时间稳定工作的需求。

高能量密度

能量密度达到553.12 Wh kg⁻¹，有助于提升电池整体能量输出，适合对能量要求较高的应用场景。

应用场景

• 水系锌离子电池：提供高容量、长循环且生物相容的正极，用于构建安全的水系储能系统。
• 生物质衍生碳：将废弃柚子皮转化为高性能碳载体，实现生物质废料的高值化利用。
• 可穿戴医疗设备：阴极通过细胞毒性测试，可直接集成于可穿戴医疗设备，无需额外安全封装。
• 生物相容性储能：以生物相容性阴极替代传统可能有毒的电极材料，降低医疗应用中的生物风险。