硬碳（HC）是一种很有前途的储钾负极材料，其涡轮结构具有随机取向。然而，大多数HC负极在K+脱/嵌过程中表现出较低的初始库仑效率（ICE），且没有明显的放电平台，限制了其实际应用。
近日，中国地质大学（武汉）王欢文教授报道了利用廉价的可再生卫生纸巾作为前体，构建了一种柔性自支撑硬碳微带纸（HCMB）。
文章要点
1）实验结果显示，作为无粘结剂负极，HCMB可以实现88%的高ICE值，1 V以下的高充电容量（100 mA g−1时达到204 mAh g−1），优异的倍率性能(1000 mA g−1时为151 mAh g−1)，以及在传统KPF6基电解质中的良好循环稳定性。更重要的是， HCMB基负极具有相当低的放电平台，接近石墨负极（0.25 V /K /K+）。
2）为了证明其实际应用，研究人员成功地构建了一种基于HCMB负极、活性炭正极和凝胶聚合物电解质的新型4.5 V钾离子电容器（PIC）器件。该混合器件的能量密度可达152 Wh kg-1，在功率密度为17500 W kg-1的情况下仍能保持112 Wh kg-1的高水平。
3）此外，研究人员还系统研究了碳化温度对HCMB 储钾性能的影响，并与同类碳（石墨和软碳）进行了比较。HCMB的性能也优于石墨和沥青衍生的软碳，突出了其在实际储能中的强大应用潜力。
考虑到原料的环保性和丰富的钾资源，本研究为促进柔性储钾器件的大规模实际应用提供了一种可行的策略。
参考文献
Taoqiu Zhang, et al, Tissue-Derived Carbon Microbelt Paper: A High-Initial-Coulombic-Efficiency and Low-Discharge-Platform K+-Storage Anode for 4.5 V Hybrid Capacitors, Energy Environ. Sci., 2021
DOI: 10.1039/D1EE03214C
https://doi.org/10.1039/D1EE03214C
