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

阳极 钾 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
刚刚
1秒前
1秒前
oddar完成签到 ,获得积分10
5秒前
FFXXFF完成签到,获得积分10
5秒前
paipai发布了新的文献求助10
5秒前
甙小新发布了新的文献求助10
5秒前
彩色泽洋发布了新的文献求助10
6秒前
碧岳春完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
vampv举报甜甜的路灯的求助涉嫌违规
8秒前
3614340767完成签到,获得积分10
8秒前
自由紊完成签到,获得积分10
8秒前
爆米花的应助被小巧亦竹采纳,获得10
9秒前
乐乐的应助被ZX采纳,获得10
10秒前
10秒前
chengyu完成签到,获得积分10
11秒前
7747发布了新的文献求助10
12秒前
甙小新完成签到,获得积分10
13秒前
金影完成签到,获得积分10
13秒前
YYEZ1完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
大意的晓兰完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
欣观发布了新的文献求助10
19秒前
molihuakai的应助被彩色泽洋采纳,获得10
19秒前
20秒前
Danzel完成签到,获得积分10
24秒前
先登步弓手完成签到,获得积分10
25秒前
ahua完成签到 ,获得积分10
25秒前
王芯蕊完成签到,获得积分10
26秒前
7747发布了新的文献求助10
26秒前
wang完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
stephenzh完成签到,获得积分10
28秒前
FashionBoy的应助被七妈采纳,获得10
28秒前
我是老大的应助被nhzz2023采纳,获得10
29秒前
30秒前
小刘发布了新的文献求助10
31秒前
齐柏林飞飞鱼完成签到,获得积分10
31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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 900
Ecotourism 400
Analytical Separation Science 300
Civilization and War 300
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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8068712
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9490087
关于积分的说明 21356875
捐赠科研通 7637177
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3398439
关于科研通互助平台的介绍 2528267
邀请新用户注册赠送积分活动 2436302