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化学预钾化可用于钾离子电池的高效和长寿命合金阳极
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2023-06-05 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2023.170864 Xinyuan Xiang , Dan Liu , Jiangping Song , Xinxin Zhu , Zhizhong Xie , Haolin Tang , Hua Zheng , Deyu Qu
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更新日期:2023-06-05
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2023-06-05 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2023.170864 Xinyuan Xiang , Dan Liu , Jiangping Song , Xinxin Zhu , Zhizhong Xie , Haolin Tang , Hua Zheng , Deyu Qu
使用高容量合金负极可以让钾离子电池大放异彩。然而,困扰这些阳极的一个常见问题是活性 K +离子的损失与不稳定的电极-电解质界面上的持续副反应相关,从而导致初始库仑效率 (ICE) 较低并缩短循环寿命。在此,我们首先探讨了基于溶液的钾化试剂(二甲氧基乙烷中的联苯钾,K-Bp/DME)用于化学预钾化的潜力。 K-Bp/DME 溶液具有 0.45 V相对于K + /K的低氧化还原电位,可以轻松预存储 K +通过简单的浸入操作,在几分钟内将离子注入各种合金型阳极。以纳米结构的 Bi/P/CNT 复合材料为例,我们证明 K-Bp/DME 预钾化同时实现了显着的 ICE 改善(从 51.9% 到 96.2%)和长寿命循环(在 1.5 A g −1 下运行 700 个 循环)通过形成富含 KF 的 SEI 膜,每个循环具有 0.031% 的微小容量衰减率)。 此外,通过将预钾化 Bi/P/CNT 阳极与钾普鲁士蓝阴极耦合组装而成的全电池在 0.3 A g -1下经过 450 次循环后可提供 88.6% 的理想 ICE 和 75.3% 的出色容量保持率. 此外,这种预钾化方法还成功扩展到其他负极(Sb和Sn),表明其具有普遍的适用性。
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