日益增長的全球能源需求需要開發(fā)可再生能源解決方案，以減少溫室氣體排放和空氣污染。為了有效利用可再生能源，如太陽能和風(fēng)能，迫切需要具有高電化學(xué)性能的大規(guī)模儲能系統(tǒng)（EES）。盡管鋰離子電池（LIBs）已成功用于EES，但其需求和價格飆升，加上鋰和鈷等關(guān)鍵金屬的供應(yīng)有限，引發(fā)了人們對其未來可持續(xù)性的擔(dān)憂。在這種情況下，鉀離子電池（PIBs）已成為商業(yè)LIBs的有效替代品。近日，南京師范大學(xué)周小四、新加坡國立大學(xué)Lin Zhiqun、梨花女子大學(xué)Dong Ha Kim對高性能鉀離子電池合理設(shè)計的最新進(jìn)展進(jìn)行了綜述研究。
本文要點：
1) PIBs利用低成本的鉀資源、豐富的自然儲量以及鋰和鉀相似的化學(xué)性質(zhì)，在電解質(zhì)中具有優(yōu)異的鉀離子傳輸動力學(xué)。作者從PIB的基本原理和結(jié)構(gòu)調(diào)控入手，對PIB的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了全面綜述。
2) 該綜述涵蓋了陰極材料、陽極材料、電解質(zhì)、粘合劑和隔膜，并結(jié)合了來自全電池性能、降解機(jī)制、原位/非原位表征和理論計算的研究進(jìn)展。該綜述將激發(fā)人們對高效PIB開發(fā)的更大興趣，并為其未來的商業(yè)應(yīng)用鋪平道路。
Yifan Xu et.al Recent advances in rational design for high-performance potassium-ion batteries Chem. Soc. Rev. 2024
DOI: 10.1039/D3CS00601H
https://doi.org/10.1039/D3CS00601H
