由于K+嵌入/脱嵌期间，不良的K+传输动力学和正极材料的结构不稳定性阻碍了钾离子电池PIB的发展。

南京理工大学Hui Xia和Jing Xu团队通过水热法制备了具有高K含量（x> 0.7）的水钠锰矿(K_xMnO₂⋅yH₂O)纳米片阵列并将其作为PIB正极材料。在这种水钠锰矿中，中间层中足够的K+离子和超薄纳米片形态使得K+离子扩散速率和材料的层状结构稳定性得到显著的改善，第一性原理计算解释了水钠锰矿中K含量对其结构稳定性的影响。通过与具有硬软复合碳负极结合构建的全电池，进一步证明了PIB中K-水钠锰矿正极的实际可行性。该材料在100 mA g^-1的电流密度下具有约134 mAh g-1超高可逆的比容量，优异的倍率（1000 mA g^-1时77 mAh g-1）和出色的循环稳定性（在1000 mA g下1000次循环后容量保持率为80.5％）。

Baowei Lin, Xiaohui Zhu, Lingzhe Fang, Xinyi Liu, Shuang Li, Teng Zhai, Liang Xue, Qiubo Guo, Jing Xu, Hui Xia, Birnessite Nanosheet Arrays with High K Content as a High‐Capacity and Ultrastable Cathode for K‐Ion Batteries, Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201900060

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201900060