虽然钾电池(KBs)具有成本低、能量密度高等优点，但目前还没有专门的隔膜来满足KBs的使用要求。

近日，湖南大学鲁兵安教授，Quanhui Liu，福州大学Xinghui Wang利用纤维素的天然超分子结构，设计了一种高性能的分级多孔纤维素（HPC）隔膜。

文章要点

1）纤维素的超分子和层次化结构为隔膜提供了高孔隙率、优异的机械性能、优异的电解液润湿性和稳定的热性能。加入小孔尺寸(0.64 µm)和适当的弯曲度(1.83)表明，该隔膜使电流分布均匀，并抑制了K枝晶的穿透。因此，在没有短路的情况下，实现了K//K对称电池超过1000h的寿命。

2）得益于高K⁺迁移数(0.69)，带有HPC隔膜的石墨/K和普鲁士蓝(PB)//K电池表现出卓越的循环稳定性(分别为400和200次)和高倍率性能。此外，带高性能隔膜的PB//石墨全电池在100次循环中的可逆容量为86 mAh g⁻¹。

这种新型的HPC隔膜通过对植物进行合理的结构改造，为KBs等储能系统的可持续发展提供了可能。

参考文献

Taohong Wang, et al, Natural Supra-Molecular Structure Engineering for  High-Performance Potassium Batteries Separator, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202202357

https://doi.org/10.1002/aenm.202202357