A Model of the Potassium-Oxygen Battery and its Application in Cathode Design

过电位 阴极 微型多孔材料 电池(电) 多孔性 材料科学 化学工程 储能 氧气 化学 电极 复合材料 电化学 热力学 有机化学 物理化学 功率(物理) 工程类 物理
作者
Jannis Nicolas Küpper,Xianglin Li,Ulrich Simon
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [The Electrochemical Society]
卷期号:169 (6): 060539-060539
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ac797d
摘要

The potassium-oxygen battery (KOB) is a new type of metal-oxygen battery with high rechargeability and long cycle life. Currently, the energy density is rather limited and must be improved for KOB to become a viable energy storage technology for practical applications. In this study, a two-dimensional, multiphase KOB model is developed to design an optimized cathode structure. The model is validated and is used to study the influence of cathode porosity, surface area, and thickness on the discharge behavior. Higher cathode porosity and surface area are found to increase the discharge capacity and lower the discharge overpotential. However, using a microporous cathode may not be ideal for KOB. The electronic transport properties of the discharge product KO 2 are assessed, suggesting an effectively higher conductivity of KO 2 than previously predicted. In consequence, the formation of large KO 2 deposits with several μ m thickness may effectively inhibit oxygen transport in microporous materials. Thus, a hierarchical cathode porosity together with an optimized current collector design may be the key to significantly higher discharge performance.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
曾珍完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研狗完成签到 ,获得积分10
3秒前
典雅思真应助oleskarabach采纳,获得10
7秒前
CodeCraft应助oleskarabach采纳,获得10
7秒前
兴奋芸遥完成签到 ,获得积分10
8秒前
忧心的藏鸟完成签到 ,获得积分10
19秒前
happy完成签到 ,获得积分10
19秒前
feiyang完成签到 ,获得积分10
21秒前
谦让以亦完成签到 ,获得积分10
24秒前
七七完成签到 ,获得积分10
24秒前
戚时雨完成签到 ,获得积分10
25秒前
吴静完成签到 ,获得积分10
25秒前
wzk完成签到,获得积分10
29秒前
LaixS完成签到,获得积分10
31秒前
自由莺完成签到 ,获得积分10
31秒前
要笑cc完成签到,获得积分10
33秒前
宣宣宣0733完成签到,获得积分10
35秒前
胡质斌完成签到,获得积分10
38秒前
huco完成签到,获得积分10
40秒前
忧郁虔完成签到 ,获得积分10
41秒前
42秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
smile完成签到,获得积分10
42秒前
仁爱的觅夏完成签到,获得积分10
47秒前
Lexi完成签到 ,获得积分10
48秒前
努力飞的麻雀完成签到 ,获得积分10
52秒前
欢喜可乐完成签到 ,获得积分10
54秒前
完美世界应助仁爱的觅夏采纳,获得10
54秒前
55秒前
kingfly2010完成签到,获得积分10
58秒前
害怕的小刺猬完成签到 ,获得积分10
1分钟前
pups发布了新的文献求助30
1分钟前
Bethune124完成签到 ,获得积分10
1分钟前
胡ddddd完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lsy完成签到,获得积分10
1分钟前
pups完成签到,获得积分20
1分钟前
mike2012完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.3应助ZZK采纳,获得10
1分钟前
DSHR完成签到 ,获得积分10
1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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6034684
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7745173
关于积分的说明 16206229
捐赠科研通 5181017
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2772840
邀请新用户注册赠送积分活动 1756017
关于科研通互助平台的介绍 1640848