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開發具有多維離子傳輸通道的負極材料，特別是克服鉀離子（K⁺）大半徑引起的體積膨脹大和離子擴散動力學緩慢，是提高鉀離子存儲性能的關鍵。基于此，武漢理工大學麥立強教授和華中師范大學郭彥炳教授等人報道了一種基于石墨炔（GDY）的化學鍵的自可逆轉化，以自調節離子傳輸通道。此外，GDY具有優異的鉀（K）儲存性能，具有高容量、出色的循環穩定性（穩定循環超過380天，高達202 mAh g^-1的可逆容量，每循環衰減僅0.012%，具有99.5%的高庫侖效率（CE））和快速的離子/電子傳輸動力學。

通過DFT計算，作者研究了GDY的鉀儲存模型和自調節離子通道的影響機制。作者計算出K原子在二乙基不同位置或苯環K-吸附結構上方的吸附能（Ea）分別為-1.77 eV、-1.79 eV和-1.94 eV，以此來評價K-吸附能力。三角形孔中心與K的相互作用較強（-2.66 eV），是較有利的吸附位點。

通過計算電子密度差來分析吸附K原子的成鍵特性。在這三種結構中，在被吸附的K原子附近可以觀察到明顯的電荷耗盡，表明電荷從被吸附的K原子轉移到鄰近的C原子上。電荷積累更多的二炔鍵的中間分子平面，可能會進一步確認功能化sp-C存儲K。因此，可以得出K在離子通道中電荷轉移較少的結論，證明了較低的平面外輸運勢壘，增強了離子擴散動力學。

Molecular carbon skeleton with self-regulating ion-transport channels for long-life potassium ion batteries. Energy Storage Mater., 2023, DOI: 10.1016/j.ensm.2023.102975.

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