隨著鉀離子電池的發(fā)展，具有三維骨架結(jié)構(gòu)和高理論容量的鈣鈦礦氟化物受到越來越多的關(guān)注。然而，它們固有的低電子電導率和較高的K+擴散勢壘阻礙了其潛在性能的釋放。
今日，南京師范大學Xiaosi Zhou，南京大學周豪慎教授首創(chuàng)將極小鈣鈦礦氟化物納米粒子（~10 nm）嵌入碳納米纖維中，并采用高熵策略，增強了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、提高了電子電導率，降低了K+擴散勢壘。
文章要點
1）高熵導致氟化物表面與碳納米纖維基質(zhì)之間的高反應(yīng)性和鍵合效應(yīng)，從而控制氟化物顆粒的生長。
2）所制備的高熵KMg0.2Mn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2F3嵌入碳納米纖維正極在20 mA g-1時具有122 mAh g-1的高可逆容量，在500 mA g-1時具有超過5000次循環(huán)的出色循環(huán)壽命。
3）更重要的是，穩(wěn)健的高熵結(jié)構(gòu)抑制了氟化物轉(zhuǎn)化反應(yīng)并表現(xiàn)出低應(yīng)變插層反應(yīng)機制，在整個循環(huán)壽命期間充分發(fā)揮了高熵的積極作用。
參考文獻
Jiaying Liao, et al, High-entropy perovskite fluoride ultrasmall nanoparticles embedded in carbon nanofibers enable accelerated redox kinetic for K storage, Energy Environ. Sci., 2024
DOI: 10.1039/D4EE02151G
