氮氧共掺杂石墨烯纳米墙负极

面电容达13 F cm⁻²

垂直石墨烯墙经氮氧协同改性，缺陷与活性位点大幅增加，实现超高面电容和长循环稳定性。

Han, Xiangyu · Qing, Wang · Yin, Pengfei · Bingbing, Sui · 李晓燕 · Li, Jien · 胡陈果

Journal of Alloys and Compounds 2025

具体参数

面电容

{'zh': '13.27', 'en': '13.27'} F cm⁻²

能量密度（不对称）

{'zh': '1.646', 'en': '1.646'} mWh cm⁻²

循环电容保持率

{'zh': '102', 'en': '102'} %

能量密度（对称）

{'zh': '1.027', 'en': '1.027'} mWh cm⁻²

技术优势

面电容超高

得益于氮/氧官能团提供的丰富赝电容反应，在2 mA cm⁻²下达到13.27 F cm⁻²，为同类碳基负极最高之一。

循环后反而更强

对称电容器在10 000次循环后电容保持率达102%，归因于持续的电化学活化。

既吸水又储能

同步引入的氮/氧官能团大幅改善表面亲水性，同时提供赝电容，整体性能提升。

应用场景

• 超级电容器电极：替代活性炭等传统碳负极，实现更高面电容和倍率。
• 钠/钾离子电容：层级多孔结构兼容大尺寸碱金属离子，保持赝电容活性。
• 柔性储能织物：碳布基底与垂直石墨烯墙结构，弯折下仍保持稳定性能。
• 可穿戴电子供电：无需额外封装，裁剪后即用，适配穿戴器件的柔性能量供给。