长期以来，便携式和电力储能市场一直由锂离子电池(LIBs)和超级电容器主导，它们在提供更高能量和功率方面的能力超过了其他储能系统。
然而，在电动汽车等关键应用中，对能够在大量循环中有效产生高功率和高能量的设备的需求不断增长。满足这些严格的标准对现有技术提出了新的挑战，促使研究人员探索能源存储设备的替代技术。
一种有前途的策略是修改具有优异结构稳定性的高导电性硬碳阳极，使其与活性炭阴极相匹配，从而创建双碳LIC(锂离子电容器)。在最近的一项研究中，采用一锅原位膨胀和杂原子掺杂的策略制备了片状硬碳，而活性炭则通过活化过程得到。
“然而，阴极和阳极之间的离子动力学不匹配可能导致不满意的循环寿命和阳极降解，”王英雄解释说，对应于一项解决这一限制的新研究。“我们用一种特殊的方法制造了两种类型的碳材料:片状硬碳和活性炭。”
Wang和他的同事使用过硫酸铵来帮助膨胀和修饰硬碳，使其更好地用于电池。被称为FRNS-HC和FRNS-AC的碳材料是由天然物质的残留物糠醛残留物制成的。然后在lib中进行测试。
“结果令人印象深刻——当FRNS-HC用作电池的负极部分时，它可以在低功率水平下存储374毫安时的g-1，在高功率水平下可以存储123.1毫安时的g-1，”王说。“当与一种特殊的多孔碳材料结合作为电池的正极部分时，整个电池显示出147.67 Wh kg-1的高比能，输出功率约为199.93 W kg-1。”
值得注意的是，电池的使用时间也很长，即使在充电和放电1000次后，性能几乎没有损失。该团队在《绿色能源与环境》杂志上发表了他们的研究结果。
“我们建议使用生物质原料作为碳前体，以及高效环保的合成技术，”王说。“这项研究提供了一种很有前途的方法，可以从生物质废物中制造杂原子掺杂的多孔碳，它在推进高能量密度设备方面具有巨大的潜力。”
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希望本篇文章《推动杂原子掺杂多孔碳纳米材料在锂电储能领域的创新应用》能对你有所帮助！
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