鉀離子電池（KIBs）作為鋰離子電池（LIBs）的有前途的替代技術，正日益受到關注，因為它們對關鍵礦物的依賴性顯著降低。與LIBs相比，KIBs可能在快速充電方面具有優勢，因為K離子電解質的傳輸性能已經顯示出顯著的加快。然而，由于缺乏有效的K離子電解質，目前商業電池格式中KIB的快速充電潛力尚未得到充分評估。此外，決定電池性能的關鍵電極材料的固態擴散率和交換電流密度的準確表征也尚未進行。在此，來自牛津大學的Mauro Pasta等人精確表征了石墨負極和六氰亞鐵酸鉀K?Mn[Fe(CN)?]（KMF）正極材料的有效固態擴散率和交換電流密度，并結合優化的材料設計和最先進的分析方法，提出了一種具有真實幾何結構和載荷的KIB全電池的Doyle-Fuller-Newman模型，識別了限制其速率能力的關鍵材料屬性。
文章要點：
(1) 研究對石墨負極和K?Mn[Fe(CN)?]（KMF）正極材料進行了準確的固態擴散率和交換電流密度表征，揭示了這些材料的速率性能。
(2) 研究展示了一種KIB全電池的Doyle-Fuller-Newman模型，能夠識別并分析限制KIB速率能力的關鍵材料屬性。
參考資料：
Dhir, S., Cattermull, J., Jagger, B. et al. Characterisation and modelling of potassium-ion batteries. Nat Commun 15, 7580 (2024).
10.1038/s41467-024-51537-w
https://doi.org/10.1038/s41467-024-51537-w
