单宁负载碳化木电极

无重金属高比容

利用氢键和π-π作用将氧化还原活性单宁均匀负载于碳化木材，构建快速电子传输通道，实现高性能无重金属超级电容器电极。

Shu, Feng · Danning, Wang · Yang, Weisheng · Jiamei, Shen · Yi, Zhu · 倪书振 · Yihui, Zhou · Mingqiang, Ye · 蒋少华 · 戴红旗 · Xiao, Huining · 韩景泉

International Journal of Biological Macromolecules 2025

具体参数

面积比电容

{'zh': '1321.25', 'en': '1321.25'} mF cm⁻²

倍率性能

{'zh': '761.90', 'en': '761.90'} mF cm⁻²

面积能量密度

{'zh': '0.12', 'en': '0.12'} mWh cm⁻²

技术优势

不含重金属

全部由生物质衍生材料构成，避免了重金属的环境和毒性问题。

高速电子传输

单宁与碳化木之间的氢键和π-π相互作用在集流体上构建了低曲率有序的电子传输通道。

比电容高

借助单宁酚基与醌基之间的快速可逆氧化还原反应，电极实现超高面积比电容。

应用场景

• 超级电容器电极：直接用作无金属集流体的独立电极，简化器件结构并提升能量密度。
• 柔性储能：碳化木材的天然柔性基底适合弯曲/可穿戴储能系统。
• 生物基电极材料：以木材和植物单宁为原料，提供可持续、低成本、可再生的电极选项。
• 无重金属储能器件：完全避免使用重金属，满足环保和安全要求严苛的应用场景。