钾离子电池(PIBs)因其丰富的钾资源和低廉的成本而受到了人们的极大关注,被认为是一种可持续的储能技术。近日,福建师范大学Li Xiaoyan、Chen Yuming、悉尼科技大学Wang Guoxiu报道了在碳纳米管(CNTs)上具有接触弯曲界面(CCI)的氮掺杂、富含缺陷的中空碳纳米球,即CCI-CNS/CNT,以促进电子转移和钾离子吸附。
本文要点:
1) 密度泛函理论计算验证了工程CCI显著增强了费米能级附近的电子态,从而促进了电子转移。此外,CCI对钾离子表现出显著的亲和力,并促进了它们的吸附,随后有利于钾的储存。
2) 合理设计的CCI-CNS/CNT阳极具有显著的循环稳定性和倍率性能。该工作提供了一种通过CCI工程提高碳质材料储钾性能的策略,从而可以进一步推广到其他电池系统。
Xuan Li et.al Engineering contact curved interface with high-electronic-state active sites for high-performance potassium-ion batteries PNAS 2023
DOI:
https://doi.org/10.1073/pnas.2307477120