《Customized Electrolyte and Host Structures Enabling High-Energy-Density Anode-Free Potassium–Metal Batteries》(实现高能量密度无阳极钾金属电池的定制电解质和宿主结构)
钾的丰度高,能量密度与锂相当,因此在能源存储方面具有取代锂的巨大潜力。然而,包括不稳定的电极/电解质界面相、枝晶生长和体积变化在内的问题限制了钾金属电池的发展。迄今为止,还没有一种单一的解决方法可以一劳永逸的处理这些问题。本文通过引入定制电解质和钾金属宿主结构,展示了一种无阳极钾金属电池,可同时提高效率、可逆性和能量密度。首先,具有快速动力学和高稳定性的稀释高浓度电解质会引发富含无机物的稳定SEI。与此同时,含有窄分布范围的介孔(MCNF)碳质宿主有利于减少表面积,但又有足够的内部空间。在 3 mA cm-2-3 mA h cm-2 的条件下,它们共同实现了 99.3% 的高平均库仑效率 (CE) 和 95.9% 的初始 CE。无阳极 MCNF|| 普鲁士蓝(PB)钾电池可实现 100 次可逆循环,能量密度高达 362 W h kg-1。
文章链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.3c01067