钾离子电池（KIBs）具有资源丰富、成本低和高能量密度等优点，是下一代储能技术的有力候选者。然而，开发实用的KIBs电极材料还处于起步阶段，同时，关于电极材料的电化学反应机理还很不清楚。

MoTe₂由于Van der Waals类材料具有较大的离子插层间距的优点，其金属-半金属特性的电子导电性得到了广泛研究。近日，捷克布拉格化工大学Zdenek Sofer，Bing Wu报道了首次将其作为储钾的工作电极。结合电化学分析、非原位扫描电子显微镜(SEM)、非原位透射电子显微镜(TEM)和原位X射线衍射分析，揭示了MoTe₂的钾化/脱钾机理。

文章要点

1）亚毫米单晶MoTe₂在初始脱钾时的体积容量高达792.4 mAh cm^-3，在100 mA g^-1时保持了210 mAh g^-1的重量比容量。同时，在25次循环后迅速衰减，这是由于电化学循环过程中不可逆的结晶开裂和结构演变导致的活性电极材料的失活所致。

2）在初始钾化时，2H-MoTe₂不可逆地转化为1T-MoTe₂，然后进一步转化为碲化钾。同时，在2.5 V（vs.K/K⁺）以上的初始脱钾时，初步形成了具有R-3H Cs₄Mo₁₈Te₂₀结构的K-Mo-Te化合物，并在随后的脱钾过程中很快不可逆地转变为K₂Te₃。同时，K₂Te₃-KTe-K₅Te₃的逐步可逆转化在首次放电/充电后的连续电化学过程中占主导地位。

参考文献

Bing Wu , Jan Luxa , Evgeniya Kovalska , Marek Ivo , Huanjuan Zhou , Roman Malek , Petr Marvan , Shuangying Wei , Liping Liao , Zdenek Sofer , Sub-millimeter Scale Van der Waals Single-crystal MoT e2for Potassium Storage: Electrochemical Properties, and its Failure and Structure Evolution Mechanisms,Energy Storage Materials(2021)

DOI：10.1016/j.ensm.2021.09.006

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.09.006