碳材料因其低成本、高导电性和良好的热和化学稳定性,被认为是钾离子电池的有效阳极材料。然而,晶体碳材料中的异常低压放电情况导致钾储存机制的不确定性。在此,陕西师范大学刘晓旭、复旦大学晁栋梁报道了钾金属的欠电位沉积(PMUPD)。
本文要点:
1) 作者通过热力学、动力学和实验分析揭示了层间孔隙对脱溶剂和PMUPD的诱导作用。作者通过操纵截止电压来利用部分PMUPD,并揭示了一种新的共插层和PMUPD协同机制。
2) 作者在结晶碳阳极中实现了92%的初始库仑效率和30℃(80 mAh g−1)下65%的容量保持率。该工作为碳阳极的储钾机理提供了新的见解,并有助于进一步研究和应用UPD行为在其他碱金属离子电池中的应用。
Tianyi Ji et.al Potassium Metal Underpotential Deposition in Crystalline Carbon of Potassium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202401908
https://doi.org/10.1002/aenm.202401908