1成果简介
钾离子混合电容器（PIHCs）具有还原电位低、环境友好、钾资源丰富等优点，被认为是大规模电化学储能的理想装置。然而，简单且环保的阴极和阳极材料的制备仍然面临巨大挑战。以相同的石油沥青（含正庚烷去除的沥青质）为碳源，本文，中国石油大学（华东）宁汇副教授等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Petroleum pitch derived carbon as both cathode and anode materials for advanced potassium-ion hybrid capacitors”的论文，研究报道了低成本、无腐蚀性的工艺，以构建两种碳材料，即软碳纳米片（SCN）和活性碳纳米片（ACN），分别作为阳极和阴极材料，组装高性能PIHCs。
石墨层间距为0.396的SCN 纳米和丰富的表面缺陷表现出超高速率性能和较高的假电容比例。此外，具有分级孔隙结构的ACN能够加速电解质离子的吸附和传输，表现出优异的电容性能。通过优化阴极和阳极的电压窗口和质量比，SCNs//ACNs PIHCs提供了124.0 Wh kg−1 的高能量密度，功率密度输出为198.9 W kg−1 和超过9000个周期的超长寿命。这项工作为提高石油沥青的增值利用率开辟了一条新途径，用于创新的钾基储能技术。
2图文导读
图1。a) SCN 制备示意图。b) SCN的SEM、c) TEM 和 d) HRTEM图像。e) SCNs-A的SEM、f) TEM 和 g) HRTEM图像。
图2。SCN和SCNs-A的结构和表面元素表征
图3。半电池中阳极的电化学性质
图4。ACN正极的电化学性能
图4、PIHCs器件的电化学性能
3小结
本工作通过构建高性能电极材料实现石油沥青的增值利用，为构建高性能双碳PIHCs提供了一条有希望的途径。
文献：
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