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MoS2原位相变诱导的无枝晶钾金属阳极
Materials Today Physics ( IF 10.0 ) Pub Date : 2023-06-07 , DOI: 10.1016/j.mtphys.2023.101141 Yu Lei , Mingjun Chen , Yifeng Li , Wenming Zhang , Danyang Zhao , Qiancheng Zhu
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更新日期:2023-06-09
Materials Today Physics ( IF 10.0 ) Pub Date : 2023-06-07 , DOI: 10.1016/j.mtphys.2023.101141 Yu Lei , Mingjun Chen , Yifeng Li , Wenming Zhang , Danyang Zhao , Qiancheng Zhu
由于储量丰富,钾离子电池(PIBs)被认为是下一代储能设备的重要替代品。即使钾 (K) 金属因其高理论容量和固有低电位而成为一种很有前途的阳极,但它仍然存在无法控制的枝晶生长问题。在此,通过在 MoS 2改性碳布 (MoS 2 /CC@K)上镀 K 金属获得无枝晶 K 阳极。具体而言,MoS 2经历了从初始 MoS 2到 K x MoS 2和最终 K 2 S 4的一系列相变,并逐渐插入 K,然后 K 金属均匀沉积在 K 2 S4进一步放电。这种相变显着降低了 K 成核能垒。K和K 2 S 4界面之间的强相互作用诱导K均匀沉积以抑制K枝晶的形成。由于这些优点,对称的 MoS 2 /CC@K 电池表现出低电压滞后和优异的循环稳定性。当与 perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic diimide (PTCDI) 阴极配对时,全电池显示出卓越的倍率能力和长寿命(10,000 次循环)。此外,该策略也适用于 Li 和 Na 金属阳极,即 MoS 2/CC 底物仍然表现出优异的电化学性能。这项工作为诱导 K、Li 和 Na 金属的均匀沉积提供了新的视角。
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