石墨不仅是商业化锂离子电池(LIBs)最常用的阳极材料，也是新兴的钾离子电池(PIB)最常用的阳极材料。然而，使用传统稀酯基电解质体系的PIBs中的石墨负极显示出明显的容量衰减，这与LIBs中非凡的循环稳定性形成对比。更有趣的是，用于PIBs的浓电解质中的石墨表现出优异的循环稳定性。不幸的是，迄今为止，这种循环性能的显著差异并没有引起人们的关注。

基于此，清华深圳国际研究生院康飞宇教授，翟登云报道了两种典型的电解质，即稀释的EC/DEC电解质和高浓度的基于醚的电解质。然后使用这两种电解质的石墨负极在LIBs和PIBs中进行比较。

文章要点

1）结果表明，在PIBs中，较大的体积膨胀不是导致石墨负极严重容量衰减的主要原因，而SEI的稳定性是保持高容量保持率的关键。当EC/DEC电解液用于PIBs时，在石墨表面产生含有一种低聚物组分的累积SEI。SEI的不断积累阻碍了K⁺离子的嵌入和脱出，最终导致石墨负极的容量衰减。

该工作对PIBs中石墨容量损失给出了更明确的解释，并对稳定的SEI对石墨负极循环稳定性的重要影响有了更深刻的理解。

参考文献

Fu Yuan, et al, Key Factor Determining the Cyclic Stability of the Graphite Anode in Potassium-Ion Batteries, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c03955

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c03955