目前广泛报道的钾离子电池（PIBs）的储能机制是主要基于合金、脱嵌和转换型的储能机制，这不可避免地会导致半径较大的K+在嵌入/脱嵌中造成电极结构损伤，循环稳定性较差等问题。要克服PIB循环稳定性差的问题，可能需要从根本上改变K+储存机制。
基于此，宁波工程学院杨为佑教授，湖南大学滕杰教授报道了以含两个羧基为氧化还原中心的对苯二甲酸（PTA）为例，探究了基于羧基储能机制的高温PIBs。
文章要点
1）研究发现，在基于PTA电极的PIBs中，K+的插层/脱插层可以通过表面反应进行，体积变化减轻，从而有利于PIBs在高温下优异的循环稳定性。
2）作为概念验证，在62.5 ℃的固定工作温度下，PTA电极的首次放电容量达到了660 mA·h·g−1，充电比容量为165 mA·h·g−1。此外，在电流密度为100 mA·g−1，160次循环后的比容量保持率为86%。进一步的，在500 mA·g−1的高电流密度下，390次循环后的比容量保持率为81.5%。相比于以往报道的高温PIB，这种基于PTA电极的PIBs无论是在低电流密度下还是在高电流密度下均具有最佳的循环稳定性。
这项工作对于探索在高温工作环境下具有高稳定性的先进PIBs的开发提供一些有意义的见解。
参考文献
Xianlu Lu, et al, Robust high-temperature potassium-ion batteries enabled by carboxyl functional group energy storage, PNAS, 2021
DOI: 10.1073/pnas.2110912118
https://doi.org/10.1073/pnas.2110912118
