钾离子电池（KIBs）作为锂离子电池（LIBs）的有前途的替代技术，正日益受到关注，因为它们对关键矿物的依赖性显著降低。与LIBs相比，KIBs可能在快速充电方面具有优势，因为K离子电解质的传输性能已经显示出显著的加快。然而，由于缺乏有效的K离子电解质，目前商业电池格式中KIB的快速充电潜力尚未得到充分评估。此外，决定电池性能的关键电极材料的固态扩散率和交换电流密度的准确表征也尚未进行。在此，来自牛津大学的Mauro Pasta等人精确表征了石墨负极和六氰亚铁酸钾K₂Mn[Fe(CN)₆]（KMF）正极材料的有效固态扩散率和交换电流密度，并结合优化的材料设计和最先进的分析方法，提出了一种具有真实几何结构和载荷的KIB全电池的Doyle-Fuller-Newman模型，识别了限制其速率能力的关键材料属性。

文章要点：

 (1) 研究对石墨负极和K₂Mn[Fe(CN)₆]（KMF）正极材料进行了准确的固态扩散率和交换电流密度表征，揭示了这些材料的速率性能。
(2) 研究展示了一种KIB全电池的Doyle-Fuller-Newman模型，能够识别并分析限制KIB速率能力的关键材料属性。

参考资料：
Dhir, S., Cattermull, J., Jagger, B. et al. Characterisation and modelling of potassium-ion batteries. Nat Commun 15, 7580 (2024).

10.1038/s41467-024-51537-w
https://doi.org/10.1038/s41467-024-51537-w