亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Realizing an Energy-Dense Potassium Metal Battery at −40 °C via an Integrated Anode-Free and Dual-Ion Strategy

化学 阳极 法拉第效率 电解质 电池(电) 阴极 钾离子电池 离子 剥离(纤维) 化学工程 电极 复合材料 物理化学 有机化学 热力学 磷酸钒锂电池 工程类 物理 功率(物理) 材料科学
作者
Jiangchun Chen,Hao Lan,Sicong Wang,Xinyu Liu,Qiaonan Zhu,Xudong Zhang,Mengyao Tang,Shuai Dong,Jie Yang,Mirtemir Kurbanov,Lin Guo,Hua Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
被引量:20
标识
DOI:10.1021/jacs.4c12126
摘要

Potassium (K)-based batteries hold great promise for cryogenic applications owing to the small Stokes radius and weak Lewis acidity of K+. Nevertheless, energy-dense (>200 W h kg–1cathode+anode) K batteries under subzero conditions have seldom been reported. Here, an over 400 W h kg–1cathode+anode K battery is realized at −40 °C via an anode-free and dual-ion strategy, surpassing these state-of-the-art K batteries and even most Li/Na batteries at low temperatures (LTs). By introduction of a strongly associating salt as an additive to this anode-free K battery, an anion-derived solid electrolyte interphase can be established for a highly reversible, zero-excess K plating/stripping behavior on a bare current collector. Meanwhile, a binary solvent is rationally designed for lowering the cation desolvation energy barrier, which ensures comparably facile cation and desolvation-free anion kinetics in this dual-ion structure even at LTs. Consequently, the K||Al half-cell delivers a high Coulombic efficiency of 99.98% at −40 °C. By pairing with a high-energy cathode, a proof-of-concept anode-free K dual-ion battery (N/P = 0) is fabricated, delivering a record-high energy density of 407 W h kg–1cathode+anode with stable cycling of 183 cycles (80% capacity retention) at −40 °C. This work paves a way toward energy-dense batteries at extreme scenarios.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
4秒前
Marciu33完成签到,获得积分10
12秒前
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
溜溜发布了新的文献求助10
35秒前
38秒前
41秒前
Akim应助溜溜采纳,获得10
44秒前
ZTK发布了新的文献求助20
46秒前
56秒前
ZTK完成签到,获得积分10
58秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
Suzanne完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
幽默棒球发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
打打应助兴奋的菠萝采纳,获得10
2分钟前
溜溜发布了新的文献求助10
2分钟前
香蕉觅云应助koubi采纳,获得10
2分钟前
wanci应助白华苍松采纳,获得10
2分钟前
笨笨的怜雪完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
迷途小书童应助徐甜采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
ding应助Marciu33采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
清浅完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
Jasper应助跳跃的冰淇淋采纳,获得10
2分钟前
21145077发布了新的文献求助10
2分钟前
3分钟前
koubi完成签到,获得积分20
3分钟前
koubi发布了新的文献求助10
3分钟前
Lucas应助21145077采纳,获得10
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Predation in the Hymenoptera: An Evolutionary Perspective 1800
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1200
Holistic Discourse Analysis 600
Beyond the sentence: discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Atlas of Liver Pathology: A Pattern-Based Approach 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5509593
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4604436
关于积分的说明 14489773
捐赠科研通 4539232
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2487386
邀请新用户注册赠送积分活动 1469853
关于科研通互助平台的介绍 1442062