与传统电池相比,无阳极配置可以将电池级别的能量密度扩展到更接近理论极限。然而,在具有高可逆性的裸集电体上实现碱金属电镀/剥离是一项具有挑战性的工作,特别是在低温下,因为更容易出现不稳定的固体-电解液界面和失控的枝晶生长。
近日,北京航空航天大学Hua Wang,郭林教授报道了一种低温无负极钾(K)金属非水系电池。
文章要点
1)通过引入硅氧基添加剂聚二甲基硅氧烷,在0.4 M六氟磷酸钾-1,2-二甲氧基乙烷的弱溶剂化低浓度电解液中,原位形成的亲钾界面使K均匀沉积,并提供了K||Cu电池,在−40°C时,平均K电镀/剥离库仑效率为99.80%。
2)因此,无负极铜||预电位化3,4,9,10-perylene-tetracarboxylicacid-dianhydride全电池实现了稳定的循环,以负极和正极的总质量为基础,在0.2 C(26 mA g−1)和−40 °C下实现了稳定的循环。
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Tang, M., Dong, S., Wang, J. et al. Low-temperature anode-free potassium metal batteries. Nat Commun 14, 6006 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-41778-6
https://doi.org/10.1038/s41467-023-41778-6