钾离子电池（PIBs）在低成本和大规模储能方面具有很大的吸引力，石墨是其中最有前途的负极之一。然而，K+离子的较大半径和高活性以及石墨的高度催化表面在很大程度上阻碍了安全相容电解液的发展。

近日，澳大利亚伍伦贡大学郭再萍教授，Jianfeng Mao报道了一种与石墨负极高度兼容的阻燃中浓度电解液，该电解液由盐/溶剂摩尔比为3：8的阻燃剂磷酸三甲酯（TMP）和双(氟磺酰亚胺)钾（KFSi）组成。

文章要点

1）结果显示，电解液表现出前所未有的稳定性，在0.2 C的电流下循环24个月（超过2000次），容量保持了74%。

2）电解液结构和表面分析表明，这种良好的循环稳定性是由于TMP分子与K⁺离子几乎100%的溶剂化，形成了FSI-衍生的富F固体电解质界面（SEI），有效地抑制了溶剂分子向石墨负极的分解。

3）研究人员展示了由该电解液和高质量负载石墨负极以及四苯四酸二酐正极组成的全电池的优异性能。

本研究强调了电解液和界面相容性的重要性，并为设计安全实用的PIBs的电解液-SEI网络提供了新的机会。

Sailin Liu, et al, Manipulating the Solvation Structure of Nonflammable Electrolyte and Interface to Enable Unprecedented Stability of Graphite Anodes beyond 2 Years for Safe Potassium-Ion Batteries., Adv. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adma.202006313

https://doi.org/10.1002/adma.202006313