日益增长的全球能源需求需要开发可再生能源解决方案,以减少温室气体排放和空气污染。为了有效利用可再生能源,如太阳能和风能,迫切需要具有高电化学性能的大规模储能系统(EES)。尽管锂离子电池(LIBs)已成功用于EES,但其需求和价格飙升,加上锂和钴等关键金属的供应有限,引发了人们对其未来可持续性的担忧。在这种情况下,钾离子电池(PIBs)已成为商业LIBs的有效替代品。近日,南京师范大学周小四、新加坡国立大学Lin Zhiqun、梨花女子大学Dong Ha Kim对高性能钾离子电池合理设计的最新进展进行了综述研究。
本文要点:
1) PIBs利用低成本的钾资源、丰富的自然储量以及锂和钾相似的化学性质,在电解质中具有优异的钾离子传输动力学。作者从PIB的基本原理和结构调控入手,对PIB的研究现状进行了全面综述。
2) 该综述涵盖了阴极材料、阳极材料、电解质、粘合剂和隔膜,并结合了来自全电池性能、降解机制、原位/非原位表征和理论计算的研究进展。该综述将激发人们对高效PIB开发的更大兴趣,并为其未来的商业应用铺平道路。
Yifan Xu et.al Recent advances in rational design for high-performance potassium-ion batteries Chem. Soc. Rev. 2024
DOI: 10.1039/D3CS00601H
https://doi.org/10.1039/D3CS00601H