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研究概述

鉀金屬電池（PMBs）因其高能量密度和低成本，被認為是電網規模儲能系統的一個有前途的選擇。

然而，鉀的不均勻成核和固體電解質界面（SEI）層的不穩定性等導致了枝晶生長和循環性能差，限制了其實際應用。

為了解決這些問題，構建具有豐富缺陷的人工界面層可以增強鉀的親和性并促進鉀的均勻成核，但這也可能催化電解液分解，導致不穩定的SEI形成和循環穩定性差。

基于此，2024年10月21日，中國科學技術大學余彥教授在國際期刊Advanced Materials發表題為《Balancing Potassiophilicity and Catalytic Activity of Artificial Interface Layer for Dendrite-Free Sodium/Potassium Metal Batteries》的研究論文。

在這里，研究人員構建了一個具有局部有序結構的碳層（SC-1600）作為人工界面，以實現鉀親和性和催化活性之間的平衡。

這種優化設計允許鉀金屬均勻成核和致密SEI層形成。

結果表明，SC-1600@K對稱電池可以在0.5 mA cm^?2下運行2000小時，容量為0.5 mAh cm^?2，開發的全電池在1 A g^?1的條件下經過1500次循環后具有78%的高容量保持率。

此外，SC-1600@Na有效延長了鈉金屬電池的壽命。

這項工作為構建高效的鉀金屬人工界面層提供了新的見解。

圖文解讀

圖1：復合電極的電化學性能

圖2：通過Cryo-TEM和ToF-SIMS分析了不同樣品的SEI層結構和成分

圖3：PTCDA//SC-X@K的電化學性能

文獻信息

Balancing Potassiophilicity and Catalytic Activity of Artificial Interface Layer for Dendrite-Free Sodium/Potassium Metal Batteries,?Advanced Materials,?2024.

原創文章，作者：zhan1，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/10/27/244e7c24e5/

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