钾离子电池具有低成本和高倍率性能,是用于大规模能量存储的一项引人注目的技术。但是,钾离子电池的发展仍处于起步阶段,主要是由于缺乏合适的正极材料而受到阻碍。清华大学成会明和中科院深研院唐永炳等人将磁性材料KFeC2O4F用作储钾的正极材料。
本文要点:
1)研究者在仔细审查磁性材料KFeC2O4F时,注意到其3D开放结构类似于PBAs,因此,结合实验和理论方法对KFeC2O4F作为KIBs中正极材料进行了系统的电化学研究。
2)由于其刚性框架和三个通道的存在,当发生Fe2+ / Fe3+氧化还原反应时,这三个通道的体积波动最小。该材料在0.2 A g-1时放电容量约为112 mAh g-1,2000次循环后保持94%的容量。将此KFeC2O4F正极与软碳负极配对为钾离子全电池,其能量密度约为235 Wh kg-1,在200个循环内展示出优异的容量保持率。
Bifa Ji, et al. A fluoroxalate cathode material for potassium-ion batteries with ultra-long cyclability, Nat. Commun., 2020
DOI:10.1038/s41467-020-15044-y