我所發表磷基復合材料作為鉀離子電池負極材料的綜述文章

  近日,我所二維材料與能源器件創新特區研究組吳忠帥研究員和中國科學技術大學余彥教授合作,發表了題為“磷基復合材料作為鉀離子電池負極材料的前景和挑戰”(The Promise and Challenge of Phosphorus-Based Composites as Anode Materials for Potassium-Ion Batteries)的綜述文章。

  鉀離子電池(KIBs)是一種核心能源存儲設備,具有與鋰離子電池相似的儲能機制,且其成本低廉、金屬鉀儲量豐富,對未來大規模儲能具有重要戰略意義。發展高性能電極材料是提高KIBs性能的關鍵因素。磷基材料,包括磷單質和各種過渡金屬磷化物等,具有高理論容量和低氧化還原電位,是一類極具潛力的高性能鉀離子電池負極材料,近年來備受廣泛關注。基于此,該工作重點綜述了磷基負極材料的結構性質、合成方法和儲鉀機制方面的研究進展,揭示了磷基負極材料結構與電化學性能之間的關系。同時,文章綜述了影響鉀離子電池電化學性能的其它關鍵因素,如電解液、粘結劑等,系統總結了目前改善磷基負極儲鉀性能的改性策略。最后,文章還歸納和總結了設計高性能磷基負極材料所面臨的挑戰與機遇,并提出了一些可行性解決方案和未來的發展方向。

  上述工作得到中科院潔凈能源創新研究院合作項目、國家重點研發計劃等項目的資助,并于近日發表在《先進材料》(Advanced Materials)上。同時,該工作也是獻禮我所七十周年所慶文章之一。(文/圖 黃海波、侯曉城)

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