郭林/朱禹潔/王江偉ACS Nano:硫化聚丙烯腈作為高性能低體積變化的儲鉀負(fù)極 2023年10月13日 上午10:24 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 31 由于鉀資源豐富,鉀離子電池(KIBs)被認(rèn)為是一種低成本的電化學(xué)儲能技術(shù),然而其實際應(yīng)用受到負(fù)極材料電化學(xué)性能不理想的阻礙。這些負(fù)極材料在鉀化-脫鉀過程中通常會經(jīng)歷較大的體積變化,從而限制了循環(huán)壽命。 在此,北京航空航天大學(xué)郭林教授、朱禹潔教授以及浙江大學(xué)王江偉研究員等人證明通過采用高濃度的基于酰亞胺鹽的不可燃電解液來構(gòu)建穩(wěn)定且保護性的固體電解質(zhì)中間相 (SEI) 層,硫化聚丙烯腈(S-PAN)能夠用作KIB的有希望的負(fù)極候選者。 當(dāng)在0.1~2.5 V (vs K+ /K)的典型電壓范圍內(nèi)進行測試時,S-PAN負(fù)極能夠提供良好的電化學(xué)性能,具有569 mAh g-1的高可逆容量且1500次循環(huán)后無容量衰減(運行時間約為188天)。 圖1. S-PAN作為KIB負(fù)極材料的電化學(xué)表征 非原位光譜和原位顯微表征表明,S-PAN卓越的電化學(xué)性能歸因于其共價 C-S和S-S鍵的高度可逆性,這些鍵在鉀化-脫鉀過程中經(jīng)歷了重復(fù)的裂解-重聚,伴隨著相對較小的體積變化(小于24.2%)。 隨后,通過將高壓 K2MnFe(CN)6正極與高容量S-PAN負(fù)極配對構(gòu)建的全電池表現(xiàn)出有吸引力的能量密度(290.9 Wh kg-1)和長期循環(huán)穩(wěn)定性(1200次循環(huán)后容量保持率為95.4%)。鑒于負(fù)極和正極材料的高性能和低成本,相信目前的全電池有望成為成本敏感的電網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用的有競爭力的儲能系統(tǒng)。 圖2. K2MnFe(CN)6 ||S-PAN全電池的電化學(xué)性能 Sulfurized Polyacrylonitrile as a High-Performance and Low-Volume Change Anode for Robust Potassium Storage, ACS Nano 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c07990 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/13/d5891cf844/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關(guān)推薦 AFM:耦合不對稱雙原子用于將光催化CO2還原為乙酸 2022年9月18日 楊培東院士,第66篇JACS! 2023年10月5日 ?InfoMat:鋰硫電池會成為下一個超越鋰離子電池,甚至更好的電池嗎? 2023年10月8日 楊遠/閔瑋/程前Joule:穩(wěn)定鋰負(fù)極的聚合物電解質(zhì)的相變策略 2023年10月7日 ?EnSM:單離子導(dǎo)電層用于促進鋰金屬沉積 2023年11月12日 周豪慎/何平,最新Nature子刊! 2023年10月9日