Unlocking Fast Potassium Ion Kinetics: High‐Rate and Long‐Life Potassium Dual‐Ion Battery for Operation at −60 °C

阳极 MXenes公司 电解质 阴极 离子 动力学 插层(化学) 化学工程 材料科学 电池(电) 化学 准固态 钾离子电池 相间 纳米技术 无机化学 电极 物理 热力学 物理化学 有机化学 磷酸钒锂电池 功率(物理) 量子力学 冶金 遗传学 色素敏化染料 生物 工程类
作者
Xia Yang,Fu‐Da Yu,Dan Nie,Yunshan Jiang,Mei‐Yan Sun,Lan‐Fang Que,Lan‐Fang Que,Liang Deng,Liang Deng,Lei Zhao,Lei Zhao,Qianyu Zhang,Qianyu Zhang,Zhen‐Bo Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (38): e202406765-e202406765 被引量:16
标识
DOI:10.1002/anie.202406765
摘要

Energy storage devices operating at low temperatures are plagued by sluggish kinetics, reduced capacity, and notorious dendritic growth. Herein, novel potassium dual-ion batteries (PDIBs) capable of superior performance at -60 °C, and fabricated by combining MXenes and polytriphenylamine (PTPAn) as the anode and cathode, respectively, are presented. Additionally, the reason for the anomalous kinetics of K+ (faster at low temperature than at room temperature) on the Ti3C2 anode is investigated. Theoretical calculations, crossover experiments, and in situ XRD at room and low temperatures revealed that K+ tends to bind with solvent molecules rather than anions at subzero temperatures, which not only inhibits the participation of PF6 - in the formation of the solid electrolyte interphase (SEI), but also guarantees co-intercalation behavior and suppresses undesirable K+ storage. The advantageous properties at low temperatures endow the Ti3C2 anode with fast K+ kinetics to unlock the outstanding performance of PDIB at ultralow temperatures. The PDIBs exhibit superior rate capability and high capacity retention at -40 °C and -60 °C. Impressively, after charging-discharging for 20,000 cycles at -60 °C, the PDIB retained 86.7 % of its initial capacity. This study reveals the influence of temperatures on MXenes and offers a unique design for dual-ion batteries operating at ultralow temperatures.
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
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
Akim应助hebhm采纳,获得10
6秒前
风听完成签到 ,获得积分10
7秒前
落落完成签到 ,获得积分10
8秒前
多亿点完成签到 ,获得积分10
8秒前
AlexLee完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
YY完成签到 ,获得积分10
9秒前
小马甲应助杭世立采纳,获得10
12秒前
zhixue2025完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
xzy发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
开拖拉机的芍药完成签到 ,获得积分10
17秒前
孤海未蓝完成签到,获得积分10
18秒前
杨梅梅发布了新的文献求助10
18秒前
Guai乖完成签到,获得积分10
19秒前
ssong完成签到,获得积分10
19秒前
liaomr完成签到 ,获得积分10
20秒前
tanjuan发布了新的文献求助30
22秒前
许自通完成签到,获得积分10
24秒前
YU完成签到 ,获得积分10
25秒前
xue112完成签到 ,获得积分0
30秒前
L_MING完成签到,获得积分10
30秒前
40秒前
赛德克完成签到,获得积分10
40秒前
sxl完成签到,获得积分10
42秒前
TPolymer完成签到,获得积分10
44秒前
自然的听南完成签到 ,获得积分10
44秒前
cui完成签到,获得积分10
46秒前
娟娟完成签到 ,获得积分10
48秒前
平常澜完成签到 ,获得积分10
49秒前
沉舟完成签到 ,获得积分10
57秒前
haralee完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Mike完成签到,获得积分10
1分钟前
Ethan应助djbj2022采纳,获得10
1分钟前
菠萝集装箱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
罗晴完成签到 ,获得积分10
1分钟前
doclarrin完成签到 ,获得积分0
1分钟前
wang5945发布了新的文献求助10
1分钟前
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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6497685
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8293757
关于积分的说明 17696193
捐赠科研通 5593392
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2917435
邀请新用户注册赠送积分活动 1894377
关于科研通互助平台的介绍 1754781