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,Liang Deng,Lei Zhao,Qianyu Zhang,Zhen‐Bo Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (38): e202406765-e202406765 被引量:11
标识
DOI:10.1002/anie.202406765
摘要

Abstract 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 Ti 3 C 2 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 PF 6 − 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 Ti 3 C 2 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
科研通AI6应助鲁世键采纳,获得10
刚刚
xxx完成签到,获得积分10
1秒前
拉长的板凳完成签到 ,获得积分10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
xin发布了新的文献求助10
2秒前
hao关闭了hao文献求助
3秒前
3秒前
小铭完成签到,获得积分10
3秒前
英俊的铭应助哇哒西蛙采纳,获得10
3秒前
ssss完成签到,获得积分10
4秒前
落英还发布了新的文献求助10
4秒前
瑾年完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
DTS发布了新的文献求助10
5秒前
听雨秀才发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
weadu完成签到,获得积分10
7秒前
jiage123发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
HH完成签到,获得积分10
8秒前
Ted完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
chenyu完成签到,获得积分10
9秒前
杨丽婷完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Sam十九完成签到,获得积分10
10秒前
舒适静丹发布了新的文献求助10
10秒前
dxt完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
冷酷的尔琴完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
闫磊发布了新的文献求助10
13秒前
hao关闭了hao文献求助
13秒前
研友_VZG7GZ应助灵灵妖采纳,获得10
13秒前
YYXS发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
可爱的妙菡完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
蔚蓝的天空完成签到 ,获得积分10
15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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5608407
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4693040
关于积分的说明 14876313
捐赠科研通 4717445
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2544206
邀请新用户注册赠送积分活动 1509230
关于科研通互助平台的介绍 1472836