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研究概述

雙電層（EDL）在構(gòu)建高能量金屬負(fù)極的固體電解質(zhì)界面（SEI）中起著關(guān)鍵作用。

然而，EDL的意義及其相關(guān)影響仍然難以捉摸，特別是在鉀金屬電池領(lǐng)域。

基于此，2024年11月6日，蘇州大學(xué)孫靖宇教授/程濤教授、浙江工業(yè)大學(xué)陶新永教授在國(guó)際期刊Energy & Environmental Science發(fā)表題為《An electric double layer regulator empowers robust solid-electrolyte interphase for potassium metal batteries》的研究論文。

在這里，研究人員提出了一種通過隔膜改性來調(diào)控EDL的策略，旨在實(shí)現(xiàn)耐用長(zhǎng)壽的鉀金屬電池。

研究人員采用通用金屬氫氧化物與硫摻雜石墨烯層相結(jié)合，表明金屬氫氧化物產(chǎn)生的氫鍵效應(yīng)能夠克服EDL的排斥力，從而重新排列負(fù)極界面以增加陰離子的濃度。

在此，生成了一個(gè)堅(jiān)固的富無機(jī)物SEI，它在初始形成階段和循環(huán)階段都能維持動(dòng)態(tài)演變。

因此，即使在惡劣條件下也能獲得均勻且穩(wěn)定的鉀沉積，實(shí)現(xiàn)了在10 mA cm^–2的高倍率性能，以及8.0 mA cm^-2/8.0 mAh cm^-2下超過6000小時(shí)的超長(zhǎng)壽命。

該隔膜改性概念具有廣闊的探索設(shè)計(jì)空間，為快速充電和長(zhǎng)壽命鉀金屬電池提供了一個(gè)吸引人的路徑。

圖文解讀

圖1：界面化學(xué)調(diào)節(jié)。

圖2：SEI成分分析及機(jī)理研究。

圖3：不同隔膜的界面動(dòng)力學(xué)和電化學(xué)性能。

文獻(xiàn)信息

An electric double layer regulator empowers robust solid-electrolyte interphase for potassium metal batteries,?Energy & Environmental Science,?2024.?

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/11/08/0816b81fc1/

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