金属硫化物负极由于其高理论容量而在钾离子电池（PIB）中引起了广泛关注，但严重的体积变化和颗粒粉碎导致的动力学缓慢和循环性能差极大地阻碍了其进一步发展。
在此，深圳大学Yumeng Shi，新加坡科技大学Hui Ying Yang通过稳健的中空结构设计与相结构工程相结合，赋予(Bi-Sb)2S3@N-C负极在PIB中具有优异的（去）钾化动力学和优异的电化学性能。
文章要点
1）具体而言，原位X射线衍射结合密度泛函理论计算和非原位X射线光电子能谱和高分辨率透射电子显微镜(TEM)分析表明(Bi-Sb)2S3负极具有独特的多步反应机制由于(Bi-Sb)2S3负极中的Bi-Sb相调节，沿着(Bi,Sb)合金的(003)平面的（去）钾化路线确保其具有优异的反应动力学。
2）此外，原位TEM表征揭示了具有碳壳的中空纳米结构的优势，促进了快速离子传输动力学和对体积变化的高耐受性，以及在（去）钾化过程中实现电极材料的结构完整性。
3）因此，具有N掺杂碳壳的(Bi-Sb)2S3中空纳米立方体((Bi-Sb)2S3@N-C)具有66.3%的高初始库仑效率，在2.0 A g-1，以及在PIB中的超长循环寿命（在0.1 A g-1下220次循环后保留89%，在2.0 A g-1下1600次循环后保留85%）。此外，(Bi-Sb)2S3@N-C//PTCDA全电池在1.0 A g−1循环300次后可提供281 mAh g−1的高可逆容量。
这项工作结合了结构设计和原位技术，证明了一种成功的纳米结构工程策略，使PIB的合金型电极材料合理化。
参考文献
Liping Yang, et al, Understanding the Highly Reversible Potassium Storage of Hollow Ternary (Bi-Sb)2S3@N‑C Nanocube, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.2c12703
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c12703
