煤基多孔石墨烯结构设计及锌离子传输机制研究

项目名称：煤基多孔石墨烯结构设计及锌离子传输机制研究

项目来源：山西省科技厅

项目类别：青年科学研究项目

承担单位：中北大学

项目经费：4万

起止年限：2022年01月—2024年12月

项目负责人：田真

项目简介：针对锌离子混合电容器能量、功率、寿命难以同时兼容的问题，本项目以山西省煤炭资源高附加值利用为出发点，拟采用具有高效离子传输通道煤基石墨烯宏观体开发锌离子混合电容器正极材料。通过简单、低成本的制备工艺，分子结构的设计、调整，制备具有孔径可控、原子缺陷煤基石墨烯新型电极材料，建立制备工艺与性质的普适关系。结合原位/非原位分析手段，揭示电极材料对锌离子传输效应，并结合理论计算，阐明微观结构与电化学性能之间构效关系，揭示微观结构对锌离子传输、存储机制以及对倍率性能、循环性能的影响规律。在此电极材料基础上，探究煤基石墨烯正极材料对锌离子混合电容器能量、功率、寿命的影响，并通过协同优化，实现高能量密度、高功率密度和长循环寿命锌离子混合电容器的研发。本项目的实施将阐明锌离子混合电容器电极材料的微观结构与储锌机制的关联，为高性能锌离子混合电容器的设计与开发提供科学依据。

煤基多孔石墨烯储锌材料设计路线