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
1秒前
奇遇完成签到,获得积分10
1秒前
在水一方应助123采纳,获得10
2秒前
ZW发布了新的文献求助10
2秒前
好运连连发布了新的文献求助10
2秒前
suo完成签到,获得积分20
2秒前
香蕉觅云应助niii采纳,获得10
2秒前
ct发布了新的文献求助30
2秒前
兴奋稚晴发布了新的文献求助10
3秒前
wanci应助陈陈陈采纳,获得10
3秒前
一颗星发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
4秒前
今后应助ssslll采纳,获得10
4秒前
在水一方应助晓风残月采纳,获得10
5秒前
搜集达人应助浮生采纳,获得10
5秒前
00发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
Survivor发布了新的文献求助20
6秒前
英姑应助11111111采纳,获得10
6秒前
JJ完成签到,获得积分10
6秒前
兰金发布了新的文献求助20
6秒前
6秒前
科目三应助黄文博采纳,获得30
7秒前
cyh完成签到,获得积分10
7秒前
567完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
张筱大完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
是鹤发布了新的文献求助10
8秒前
ML完成签到,获得积分20
9秒前
华仔应助oooc采纳,获得10
9秒前
zwzh完成签到,获得积分10
9秒前
德尔完成签到,获得积分10
9秒前
久旧发布了新的文献求助10
9秒前
共产主义战士应助hxy采纳,获得10
10秒前
谢雷XIELei应助陈帅采纳,获得10
10秒前
矮小的访云完成签到,获得积分10
10秒前
1111发布了新的文献求助10
11秒前
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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 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 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7762561
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9307176
关于积分的说明 20298913
捐赠科研通 7347046
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3313541
关于科研通互助平台的介绍 2463569
邀请新用户注册赠送积分活动 2327796