共价量子桥接硬碳

万五循环高保持

通过共价量子桥接构建双连续电子-离子传输网络，硬碳的倍率与循环性能得到同步提升。

Xu, Zhi · Xiong, Chen · Liu, Guang · 刘庭 · 黄磊 · Shi, Hu · Yin, Qi · 李闯 · 傅尧

Journal of the American Chemical Society 2026

具体参数

比容量

391.1 mAh g⁻¹

首次库仑效率

92 %

容量保持率

83.5 %

容量保持率

90.2 %

技术优势

电子离子双通道

共价桥接的碳量子点将石墨化纳米域与闭孔连通，电子沿互联石墨烯纳米域传输，Na⁺在拓扑缺陷和吡啶/吡咯氮位点上快速吸附迁移。

倍率性能卓越

20 C超高倍率下工作15,000次循环后仍保持83.5%容量，证明离子和电子传输路径足够快，能支撑大电流充放电。

低温性能突出

在−20 °C、1 C条件下循环400次后容量保持率仍有90.2%，这得益于双连续网络降低了离子传输的活化能。

应用场景

• 钠离子电池负极：用作高性能钠电负极活性材料，无需额外导电剂即可实现高容量与长循环。
• 快充电池：双连续通道使大电流下容量衰减小，适合开发快充型钠离子电池。
• 低温储能：低温下仍保持高容量保持率，可用于寒冷地区的储能场景。
• 柔性电池：粉末可涂布于柔性集流体，且双连续结构耐受机械变形，有望用于柔性钠电池。