具有氰基（C≡N）和三氟甲磺酰基（TFSI）分支的酰亞胺鉀鹽（KCTFSI）作為水性鉀離子電池（KIB）的有效電解質。與對稱KTFSI（1.5m）的有限溶解度相比，不對稱KCTFSI在“鹽水”區域內達到了32.2m的高飽和濃度。近日，韓國能源技術研究所Myoungho Pyo、世宗大學Kee-Sun Sohn、國立順天大學Woon-Bae Park報道了用于水性鉀離子電池的高濃度不對稱KTFSI。
本文要點：
1) 實驗和理論研究表明，溶解度的顯著提高與CTFSI陰離子的不對稱性有關，其是通過C≡N配位優先形成接觸離子對。32.2m KCTFSI溶液不僅延長了電化學穩定性窗口，而且在低溫（-15°C）下長時間保持液態，這與雙（氟磺酰基）酰亞胺鉀（KFSI，30m）和三氟甲磺酸鉀（KOTF，22m）溶液的立即固化形成鮮明對比。
2) 由于其寬電壓窗口和過冷行為，KCTFSI在寬溫度范圍內與苝-3,4,9,10-四羧酸二亞胺（PTCDI）陽極和KVPO4F（或K2Fe[Fe（CN）6]·2H2O）陰極表現出優異的兼容性。例如，PTCDI/KCTFSI/KVPO4F的全電池在-15°C的300次充放電循環中表現出優異的循環性能，平均放電電壓為1.7 V。
參考文獻：
Thileep Kumar Kumaresan et.al Highly Concentrated Asymmetric KTFSI for Aqueous Potassium Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI:10.1002/aenm.202402011
https://doi.org/10.1002/aenm.202402011
