成果概述

本成果开发了N,S共掺杂多吸附位点多孔碳阴极材料（HC-0.2），用于高性能水系锌离子混合电容器。

创新点

系统揭示了杂原子掺杂、碳空位缺陷与孔径分布的三重耦合效应对Zn²⁺和SO₄²⁻储存的协同增强机制。HC-0.2具有高比表面积（1902.9 m²/g）、适宜微孔（~0.93 nm）及丰富N,S官能团，DFT计算表明空位缺陷与多吸附位点使SO₄²⁻吸附能从-2.11 eV显著降至-4.95 eV。器件在0.2 A/g下容量达245.8 mAh/g，10,000次循环后保持率82.3%，能量密度达164.1 Wh/kg，功率密度达30.1 kW/kg，为高性能碳阴极设计提供了重要理论指导。