中国海洋大学王焕磊/田维乾AFM：20秒焦耳热协同调控硬碳石墨化与镍单原子修饰实现低压/高倍率储钾

本文介绍了中国海洋大学王焕磊教授和田维乾副教授团队在《Advanced Functional Materials》上发表的研究成果。研究背景是锂资源稀缺且分布不均，钾离子混合电容器（PIHCs）因其丰富的钾资源和较低的电极电位成为理想替代储能技术。研究目的是通过焦耳热耦合金属盐催化的创新策略，快速合成镍单原子修饰的氮掺杂硬碳（NiNHC-J），以解决硬碳在低压充电区的储钾容量与充放电速率相互制约的问题。研究结果表明，该方法成功提升了硬碳的石墨化程度和镍单原子含量，显著改善了钾离子传输效率和界面稳定性，最终实现了高性能的钾离子混合电容器，能量密度达122 Wh kg⁻¹，功率密度达16,167 W kg⁻¹。