研究形势。富氧、富氮的官能团不仅能产生更多的电化学活性位点，而且可以增加基体的导电性和 表面润湿性。 (1)N/O共掺杂 Zhang等人m在软模板表面活性剂的存在下使用水热碳化法合成了不同结构的碳颗粒，并采用 不同类型的生物质（包括甘蔗、葡萄、西瓜和马铃薯）作为合成碳颗粒的绿色碳源。研究发现所得 的N/O共掺杂空心多碗(CHMB)电极材料在0.1Ag的电流密度下，经过150次循环后具有304 mAhg的可逆容量。此外，CHMB还表现出了优异的长循环稳定性，在1Ag的电流密度下，经 过1000次循环仍能保持133mAhg的可逆容量。Ruan等人通过简单的自组装方法制备了具有 高质量O(10.1%)和N(7.3%)的N/O共掺杂无定形碳网络(NOCN)作为钾离子电池负极。所 制备的NOCN在50mAg下显示出464.9mAhg的优异可逆容量。即使在5Ag下也可以获得 175mAhg的容量，并且在1Ag的电流密度下经过4000次循环后具有68%160mAhg)的超 长循环性能，每个循环的容量衰减率小于0.008%。这种卓越的性能可归因于碳维中独特交联的 3D网络结构可以提供优异的导电性，确保快速的电化学响应并缩短K*的扩X客？间时NOCN中 高吡啶N和O原子的共掺杂有效地引入了大量缺陷，提高了K的嵌入脱出速度：另外，减少了由 强C-N和C.O键引起的结构变化和应变。通过Cui等人通过碳化高硬茎轩合成了NVO双掺杂硬碳 (NOHC)作为钾离子电池负极材料。超稳定的多孔结构、扩犬的层间空间和NO双掺杂使得 NOHC具有优异的循环稳定性，在1Ag的电流密度下经过00⑧次循环后的容量能维持在189.5 mAhg,更重要的是，这种材料的制备方式简单，适用于太规模制备，显示出巨大的商业化应用 潜力。 (2)NS共掺杂 Liu等人以硫和聚丙烯腈为前驱体，通过热解然制备了SN双掺杂硬碳(SNHC)。双掺杂 增强了K的扩散和存储速度，受益于分层结构的形成<缺陷的引入以及石墨和吡啶氮位点的增加 (图4a)。SNHC具有出色的倍率性能，0.102X0.3、0.5、0.8、1和1.5Ag电流密度下的容量 分别为276、265、245、236、224、212和199m4g。即使增加到2和3Ag'时，仍然可以保持 188和174mAhg的高容量，当电流密度再次回到0.1Ag时，可逆容量恢复到255mAhg(图 4b);另外，其在0.1Ag的电流密度下经过500次循环后可以提供213.7mAhg的可逆比容量， 在3Ag时可逆比容量为144.9mhg,阿实现超过1200次的超长循环（图4c)。i等人以硫 脲为S源，通过碳化刻蚀工艺制备具有增加层间距的N和S共掺杂的碳微盒(NSC)。与传统石 墨难以将K*嵌入到受限层间距不简，由于S的掺杂使得NSC显示出0.412nm的极大层间距，N的 掺杂可以提高电子传输速度填观了电容贡献，使得K*的嵌入/脱出过程中更加灵活。当NSC用作 钾离子电池负极材料时，表现令人印象深刻的优异的倍率性能。500mAg时经过1000次循环后 的比容量为180.5mgX2Ag电流密度下的比容量可以保持在155.6mAhg。最近，Yang等 人在氯化钠模板的辅助下，通过简单冷冻干燥、退火方法制备了一种NS共掺杂中空碳纳米立方 体(NSHCCY桫科，并作为钾离子电池负极进行研究。NSHCC电极在50mAg'的电流密度下分 别提供560mA和310mAhg的放电和充电比容量，初始库伦效率为55.35%，经过620次循环 后表现出100%的比容量保持率；在1000mA:g的电流密度下，在循环了3000次后的比容量几乎 没有衰减。基于NSHCC电极的钾离子电池的整体性能增强，除优异的比容量和优异的循环稳定性 外，其还具有良好的倍率性能，分别在50、100、200和300mAg的电流密度下表现出 280、250、210和190mAhg的高比容量。这主要归功于独特的中空碳纳米立方体结构，以及N 和S掺杂剂的掺入，使得层间距扩大，从而促进了K+的吸附，缓解了嵌入/脱出过程中的体积变化。研究形势。富氧、富氮的官能团不仅能产生更多的电化学活性位点，而且可以增加基体的导电性和 表面润湿性。 （1）N/O 共掺杂 Zhang 等人[77]在软模板表面活性剂的存在下使用水热碳化法合成了不同结构的碳颗粒，并采用 不同类型的生物质（包括甘蔗、葡萄、西瓜和马铃薯）作为合成碳颗粒的绿色碳源。研究发现所得 的 N/O 共掺杂空心多碗（CHMB）电极材料在 0.1 A·g-1的电流密度下，经过 150 次循环后具有 304 mAh·g-1的可逆容量。此外，CHMB 还表现出了优异的长循环稳定性，在 1 A·g-1的电流密度下，经 过 1000 次循环仍能保持 133 mAh·g-1的可逆容量。Ruan 等人[78] 通过简单的自组装方法制备了具有 高质量 O（10.1%）和 N（7.3%）的 N/O 共掺杂无定形碳网络（NOCN）作为钾离子电池负极。所 制备的 NOCN 在 50 mA·g-1下显示出 464.9 mAh·g-1的优异可逆容量。即使在 5 A·g-1下也可以获得 175 mAh·g-1的容量，并且在 1 A·g-1的电流密度下经过 4000 次循环后具有 68%（160 mAh·g-1）的超 长循环性能，每个循环的容量衰减率小于 0.008%。这种卓越的性能可归因于碳纤维中独特交联的 3D 网络结构可以提供优异的导电性，确保快速的电化学响应并缩短 K +的扩散距离；同时 NOCN 中 高吡啶 N 和 O 原子的共掺杂有效地引入了大量缺陷，提高了 K +的嵌入/脱出速度；另外，减少了由 强 C-N 和 C-O 键引起的结构变化和应变。通过 Cui 等人[70]通过碳化高粱茎秆合成了 N/O 双掺杂硬碳 （NOHC）作为钾离子电池负极材料。超稳定的多孔结构、扩大的层间空间和 N/O 双掺杂使得 NOHC 具有优异的循环稳定性，在 1 A·g-1的电流密度下经过 5000 次循环后的容量能维持在 189.5 mAh·g-1，更重要的是，这种材料的制备方式简单，适用于大规模制备，显示出巨大的商业化应用 潜力。 （2）N/S 共掺杂 Liu 等人[44]以硫和聚丙烯腈为前驱体，通过热解工艺制备了 S/N 双掺杂硬碳（SNHC）。双掺杂 增强了 K +的扩散和存储速度，受益于分层结构的形成、缺陷的引入以及石墨和吡啶氮位点的增加 （图 4a）。SNHC 具有出色的倍率性能，0.1、0.2、0.3、0.5、0.8、1 和 1.5 A·g-1电流密度下的容量 分别为 276、265、245、236、224、212 和 199 mAh·g-1。即使增加到 2 和 3 A·g-1时，仍然可以保持 188 和 174 mAh·g-1的高容量，当电流密度再次回到 0.1 A·g-1时，可逆容量恢复到 255 mAh·g-1（图 4b）；另外，其在 0.1 A·g-1的电流密度下经过 500 次循环后可以提供 213.7 mAh·g-1的可逆比容量， 在 3 A·g-1时可逆比容量为 144.9 mAh·g-1，可实现超过 1200 次的超长循环（图 4c）。Li 等人[73]以硫 脲为 S 源，通过碳化刻蚀工艺制备了具有增加层间距的 N 和 S 共掺杂的碳微盒（NSC）。与传统石 墨难以将 K +嵌入到受限层间距不同，由于 S 的掺杂使得 NSC 显示出 0.412 nm 的极大层间距，N 的 掺杂可以提高电子传输速度并增加了电容贡献，使得 K +的嵌入/脱出过程中更加灵活。当 NSC 用作 钾离子电池负极材料时，表现出令人印象深刻的优异的倍率性能。500 mA·g-1时经过 1000 次循环后 的比容量为 180.5 mAh·g-1，2 A·g-1电流密度下的比容量可以保持在 155.6 mAh·g-1。最近，Yang 等 人[79]在氯化钠模板的辅助下，通过简单冷冻干燥、退火方法制备了一种 N/S 共掺杂中空碳纳米立方 体（NSHCC）材料，并作为钾离子电池负极进行研究。NSHCC 电极在 50 mA·g-1的电流密度下分 别提供 560 mAh·g-1 和 310 mAh·g-1的放电和充电比容量，初始库伦效率为 55.35%，经过 620 次循环 后表现出 100%的比容量保持率；在 1000 mA·g-1的电流密度下，在循环了 3000 次后的比容量几乎 没有衰减。基于 NSHCC 电极的钾离子电池的整体性能增强，除优异的比容量和优异的循环稳定性 外，其还具有良好的倍率性能，分别在 50、100、200 和 300 mA·g-1 的电流密度下表现出 280、250、210 和 190 mAh·g-1的高比容量。这主要归功于独特的中空碳纳米立方体结构，以及 N 和 S 掺杂剂的掺入，使得层间距扩大，从而促进了 K +的吸附，缓解了嵌入/脱出过程中的体积变化。 录用稿件，非最终出版稿