钾基双碳电池（K-DCBs）结合了双离子电池（DIBs）的高电压、低成本、环境友好等优点和大量的钾元素，在大规模储能应用中备受关注。然而，目前使用的大多数基于KPF₆和碳酸盐溶剂的电解质普遍存在氧化电位低（<4.4V vs Li/Li⁺）和电解质浓度低（<1m）的问题，这无疑限制了K-DCBs的循环稳定性和能量密度。

近日，中科院深圳先进技术研究院唐永炳研究员报道了通过对不同电解质溶剂与钾盐匹配行为的研究，成功地将5.2 M双(氟磺酰亚胺)钾（KFSI）溶解到四亚甲基砜（TMS）中，研制出一种高浓电解质。

文章要点

1）这种高浓度电解液表现出以下优点：i）高的氧化电位，提高了FSI⁻的插层可逆性和容量；ii）改善了K+在石墨负极上的储存；iii）显著提高了K-DCBs的能量密度。

2）基于该高浓电解质的K离子双石墨电池在100 mA g−1的电流密度下的放电容量为83.4 mAh g^-1，300次循环后容量衰减可以忽略不计。此外，从电解质和电极材料两方面考虑，该K-DCB的能量密度达到≈130 Wh kg^-1，是以往报道所有K-DCBs中的性能最佳的K-DCB。

Xiang Li, et al, 6.0 V High-Voltage and Concentrated Electrolyte toward High Energy Density K-Based Dual-Graphite Battery, Adv. Energy Mater. 2020

DOI: 10.1002/aenm.202002567

https://doi.org/10.1002/aenm.202002567