《表2 钾离子电池中碳负极的电化学性能》

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《钾离子电池电极材料研究进展》

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硬碳通常由无规则分布的石墨化微区、扭曲的石墨烯纳米片以及上述2种微结构之间的空隙组成，由于c方向上的无序性和平面中完美的六边形网络使其倾向于保持非晶态结构，因此其嵌钾前后结构变化较小，作为钾离子电池负极可能提供良好的循环稳定性。Jian等[36]合成了硬碳微球（HCS），在28 m A/g的电流密度下可提供262 m A?h/g的可逆容量。Yang等[37]合成了N/O双掺杂硬碳微球（NOHPHC）（图4b），在25和3 000 m A/g下分别可产生365和118 m A?h/g的可逆容量。出色的性能主要归因于氮/氧双掺杂后层间距（0.391 nm）和比表面积（约1 030 m2/g）增加，并产生大量的表面活性位点。Chen等[38]通过碳化废弃的龙虾壳，制备得到了高比表面积和大层间距离的氮掺杂纳米纤维状硬碳，也具有较高的可逆容量和循环稳定性。软碳是一种经低温碳化后得到的负极材料，它们主要由石墨微晶构成[39]。软碳的层间距离具有可控性，适当的层间距离有利于提高钾离子电导率，同时其表面缺陷较多有利于钾离子的储存和快速脱嵌。Xu等[40]报道了纳米纤维状的软碳阳极（NCNF）（图4c），该材料具有优越的倍率能力和循环性能。各种碳负极材料的电化学性能如表2所示。