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2023

High-donor electrolyte endows graphite with anion-derived interphase to achieve stable K-storage SCIENCE CHINA Materials 2023

2023-12-02

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石墨负极有望应用于钾离子电池,但其受到循环过程中体积波动不受控制和枝晶生长的限制。在此,使用酰胺基电解质构建了具有高机械

强度和离子电导率的阴离子衍生界面来解决上述问题。酰胺分子的高供体数量可以加强与 K+ 的溶剂化,确保更多阴离子进入初级溶剂化

鞘。缩短的距离有利于电子从溶剂化的 K+ 转移到阴离子,从而促进阴离子还原。所获得的富含无机物的界面缓冲体积变化,抑制K枝晶生

长,并促进离子扩散。基于此,对称 K//K 电池可以在 0.15 V 的小极化电压下稳定运行超过 2800 小时的电镀和剥离。石墨电极实现了C?

KC60?KC48?KC36?KC24?KC8的高度可逆相变。 100次循环后获得了217.6 mA h g?1的高放电容量,保留率为86.9%。组装好的全电池

还表现出52.5 W·h·kg?1的高能量密度。这项工作强调了界面结构的重要性,并为设计高性能电解质提供了全新的策略。

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