掺铜NiCo2S4复合电极

高比容量长循环

铜掺杂调控电子结构并引入地肤生物质多孔碳，实现结构稳定与容量提升的协同。

Fan, Kai · 雷西萍 · 张军战 · Tian, Tian · Xiaoqi, Song · Zhu, Hang

Journal of Energy Storage 2024

具体参数

比容量

{'zh': '754', 'en': '754'} C·g⁻¹

倍率性能

{'zh': '88.1', 'en': '88.1'} %

容量保持率

{'zh': '83.7', 'en': '83.7'} %

能量密度

{'zh': '46.3', 'en': '46.3'} Wh·kg⁻¹

技术优势

容量明显提高

铜掺杂调控电子态，并引入生物质多孔碳提供导电网络和结构支撑，使比容量从627 C·g⁻¹提升到754 C·g⁻¹。

循环寿命更长

多孔碳骨架缓解体积变化并稳定结构，5000次循环后容量保持率从75.9%提升到83.7%。

倍率性能更优

导电碳网络和优化的电子结构降低电荷转移电阻，1–10 A·g⁻¹倍率性能从78.2%提高到88.1%。

兼顾能量与功率

混合器件在775 W·kg⁻¹功率密度下实现46.3 Wh·kg⁻¹能量密度，并具有较宽的电压窗口。

应用场景

• 超级电容器电极：可直接用作高性能超级电容器正极，提升器件容量。
• 混合超级电容器：与生物质碳负极组装，扩展电压窗口并提高能量密度。
• 生物质衍生碳：作为导电基底和结构增强相，改善电极循环稳定性。
• 废弃生物质利用：将地肤生物质转化为高附加值多孔碳，实现资源化。
• 过渡金属硫化物电极：通过铜掺杂解决硫化镍钴的倍率与循环短板。