鉀離子電池 （PIB） 被認為是鋰離子電池的潛在替代品，但仍需要具有更高能量、出色倍率效能和長迴圈效能的更好陽極。 高容量硒化鋅（ZNSE）陽極結合了轉化和合金化反應的優點，但圓度差，電子電導率低。
為了有效提高ZNSE的電化學效能，復旦大學孫大林教授、宋雲副教授、王飛教授具體而言，作者提出並實施了一種新的“雙碳限制”策略，具體而言，作者通過共沉澱和自組裝後高溫硒化製備了外包覆N摻雜微孔碳和內部包覆N摻雜微孔碳的ZNSE（znse@i-nmc@o-rgo）。
通過有限元模擬、K+儲能動態分析和DFT計算，作者深入了解了內部和外部碳在提高ZNSE效能中的作用。 內部N摻雜微孔碳（I-NMC）可以提高ZnSe與K+的活性，緩解ZnSe的體積膨脹，而Rgo外層（O-Rgo）可以進一步穩定ZnSe的結構，促進反應動力學。
圖1znse@i-nmc@o-rgo的合成路線及表徵
得益於I-NMC和O-RGO的協同作用，znse@i-nmc@o-RGO陽極在20 A g-1 在 1500 次迴圈後顯示 2334 mAh g-1的高可逆比容量。 此外，作者將活性炭（AC）陰極和ZNSE@i-NMC @o-RGO陽極相匹配，形成了一種先進的鉀離子混合電容器。
在 1800 W kg-1 的功率密度下，它表現出 1766 wh kg-1 的出色能量密度。 在 2在 0 A g-1 時，電容器在 11 000 次迴圈後的電容保持率為 8251%。本研究為設計多級碳基底，提高過渡金屬硒化物、氧化物和硫化物材料的電化學效能提供了指導性見解。
圖2鉀離子混合電容器的組成及電化學效能
respective roles of inner and outer carbon in boosting the k+ storage performance of dual-carbon-confined znse,advanced science2021. doi: 10.1002/advs.202104822