北大-苏大Adv Mater:石墨炔-Cu复合亲钾骨架实现高性能钾电池电极
纳米技术 纳米 2022-06-16

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通过Al箔作为K电池阳极的电流集流体是可靠的低价格高能量钾电池技术,但是K与Al之间的亲和性较差,因此导致不均匀的K沉积/剥离,显著影响了电池的阳极性能,这个问题是显著的缺点。

有鉴于此,北京大学张锦、苏州大学孙靖宇等报道在Al集流体修饰掺杂N的碳@石墨炔(NC@GDY),实现了优异的钾化能力,并且能够阻碍枝晶的生长,提高K电极的寿命,构建了高性能无K枝晶的电池电极。

本文要点

(1)

通过在含有Cu量子点的NC模板上直接生长GDY得到低担载量薄层修饰的Al集流体(7 μm,担载量为500 μg cm-2)。

(2)

构建对称结构电池并进行测试,发现K@NC@GDY-Al电极实现了未曾预料的寿命,在40 %放电容量,电池循环寿命达到2400 h;在80 %放电容量,电池的循环寿命仍达到850 h。与普鲁士蓝阴极结合组装的全电池性能与容量达到目前的高性能K电池水平。

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参考文献

Yuyang Yi, Jiaqiang Li, Zhixiao Gao, Wenfeng Liu, Yu Zhao, Menglei Wang, Wen Zhao, Yu Han, Jingyu Sun, Jin Zhang, Highly Potassiophilic Graphdiyne Skeletons Decorated with Cu Quantum Dots Enable Dendrite-Free Potassium-Metal Anodes, Adv. Mater. 2022,

DOI: 10.1002/adma.202202685

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202202685


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