碳材料因其低成本、高導電性和良好的熱和化學穩定性,被認為是鉀離子電池的有效陽極材料。然而,晶體碳材料中的異常低壓放電情況導致鉀儲存機制的不確定性。在此,陜西師范大學劉曉旭、復旦大學晁棟梁報道了鉀金屬的欠電位沉積(PMUPD)。
本文要點:
1) 作者通過熱力學、動力學和實驗分析揭示了層間孔隙對脫溶劑和PMUPD的誘導作用。作者通過操縱截止電壓來利用部分PMUPD,并揭示了一種新的共插層和PMUPD協同機制。
2) 作者在結晶碳陽極中實現了92%的初始庫侖效率和30℃(80 mAh g?1)下65%的容量保持率。該工作為碳陽極的儲鉀機理提供了新的見解,并有助于進一步研究和應用UPD行為在其他堿金屬離子電池中的應用。
Tianyi Ji et.al Potassium Metal Underpotential Deposition in Crystalline Carbon of Potassium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202401908
https://doi.org/10.1002/aenm.202401908