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NML文章集锦| 钾离子电池文章(二) 精选

已有 3313 次阅读 2024-6-20 11:24 |系统分类:论文交流

一、专辑介绍

钾离子电池

锂离子电池是当前主流的储能器件,锂资源短缺和分布不均匀性,已严重限制了该类电池的广泛及持续应用。近年来,钠离子电池和钾离子电池因其金属资源储量丰富引起了人们的广泛关注。与钠相比,虽然钾金属的价格相对较高,但K2CO3的价格与Na2CO3的价格相似,同时比Li2CO3便宜得多。此外,铝箔可用作钾离子电池中的集流体从而替代锂离子电池中的铜箔,这不仅可以显著降低钾离子电池的价格,还可以减轻集流体的重量并解决过放电问题。虽然钾的原子半径(1.38Å)大于锂(0.68Å)和钠(0.97Å),但钾离子的斯托克斯半径(3.6Å)比锂离子(4.8Å)和钠离子(4.6Å)小,这意味着在电解液中钾具有最高的离子迁移率和离子电导率。基于上述优点,钾离子电池有望代替锂离子电池成为下一代高性能储能器件。

然而,钾离子电池仍然面临着一些挑战,这阻碍了其商业化的进程。首先,较大的K+使钾离子电池在充/放电过程中的体积膨胀比其他碱金属离子电池更严重,从而导致电极材料晶体结构崩塌和电极粉化。其次,钾离子在电极材料中较低的体相扩散速率限制了其倍率性能的提高。最后,由于K+/K氧化还原的高电势,钾离子电池中的电解质会遭受严重的分解和一些副反应。因此,进一步探索合适的电极材料和发展钾离子电池技术至关重要。

本推文简介:精选6篇发表在Nano-Micro Letters《纳微快报(英文)》上与钾离子电池相关的研究论文,分别来自东南大学孙正明/潘龙团队、湖南大学鲁兵安团队、中国科学技术大学甬江实验室林宁研究员、中国科学院深圳先进技术研究院唐永炳团队、广东工业大学邱学青&张文礼课题组联合阿卜杜拉国王科技大学Husam N. Alshareef教授、湖南大学刘志刚教授团队。

二、精选文章

1. Built-In Electric Field-Driven Ultrahigh-Rate K-Ion Storage via Heterostructure Engineering of Dual Tellurides Integrated with Ti₃C₂Tx MXene (Article)

中文题目:MXene负载双金属碲化物构筑内嵌界面电场,高倍率长循环储钾

Long Pan, Rongxiang Hu, Yuan Zhang, Dawei Sha, Xin Cao, Zhuoran Li, Yonggui Zhao, Jiangxiang Ding, Yaping Wang and ZhengMing Sun 

Nano-Micro Lett. 15, 225 (2023). 

https://doi.org/10.1007/s40820-023-01202-6

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2. Trimming the Degrees of Freedom via a K⁺ Flux Rectifier for Safe and Long-Life Potassium-Ion Batteries (Article)

中文题目:调控K⁺通量自由度实现安全、长寿命钾离子电池

Xianhui Yi, Apparao M. Rao, Jiang Zhou and Bingan Lu 

Nano-Micro Lett. 15, 200 (2023). 

https://doi.org/10.1007/s40820-023-01178-3

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3. Novel Bilayer-Shelled N, O-Doped Hollow Porous Carbon Microspheres as High Performance Anode for Potassium-Ion Hybrid Capacitors (Article)

中文题目:一种双壳层氮/氧共掺杂空心多孔碳微球助力钾离子混合电容器

Zhen Pan, Yong Qian, Yang Li, Xiaoning Xie, Ning Lin and Yitai Qian

Nano-Micro Lett. 15, 151 (2023).

https://doi.org/10.1007/s40820-023-01113-6

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4. Fundamental Understanding and Optimization Strategies for Dual-Ion Batteries: A Review (Review)

中文题目:双离子电池的基本理解和优化策略:综述

Chong Chen, Chun-Sing Lee and Yongbing Tang

Nano-Micro Lett. 15, 121 (2023).

https://doi.org/10.1007/s40820-023-01086-6

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5. Defect Engineering of Disordered Carbon Anodes with Ultra-High Heteroatom Doping Through a Supermolecule-Mediated Strategy for Potassium-Ion Hybrid Capacitors (Article)

中文题目:超高杂原子掺杂的钾离子混合电容器:超分子诱导热解制备无定形碳负极

Lei Zhao, Shirong Sun, Jinxin Lin, Lei Zhong, Liheng Chen, Jing Guo, Jian Yin, Husam N. Alshareef, Xueqing Qiu and Wenli Zhang

Nano-Micro Lett. 15, 41 (2023).

https://doi.org/10.1007/s40820-022-01006-0

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6. Reversible Oxygen-Rich Functional Groups Grafted 3D Honeycomb-Like Carbon Anode for Super-Long Potassium Ion Batteries (Article)

中文题目:18个月钾离子循环!湖南大学刘志刚教授团队在三维蜂窝状碳负极嫁接可逆富氧官能团

Na Cheng, Wang Zhou, Jilei Liu, Zhigang Liu and Bingan Lu 

Nano-Micro Lett. 14, 146 (2022). 

https://doi.org/10.1007/s40820-022-00892-8

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关于我们

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Nano-Micro Letters《纳微快报(英文)》是上海交通大学主办、在Springer Nature开放获取(open-access)出版的学术期刊,主要报道纳米/微米尺度相关的高水平文章(research article, review, communication, perspective, highlight, etc),包括微纳米材料与结构的合成表征与性能及其在能源、催化、环境、传感、电磁波吸收与屏蔽、生物医学等领域的应用研究。已被SCI、EI、PubMed、SCOPUS等数据库收录,2022JCR影响因子为 26.6,学科排名Q1区前5%,期刊分区1区TOP期刊。多次荣获“中国最具国际影响力学术期刊”、“中国高校杰出科技期刊”、“上海市精品科技期刊”等荣誉,2021年荣获“中国出版政府奖期刊奖提名奖”。欢迎关注和投稿。

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