Chemical Reviews : K-ion电池的详细剖析

蓝天

2020-01-16

1991年开始锂离子电池的商业化正式开始，在二次电池当中锂离子电池具有最高的能量密度，因而被广泛应用于电子设备和能源存储。巨大的需求和应用场景使得Li和Co元素相对短缺。因此，廉价元素组成的K离子电池作为锂离子电池的一个替代选择引起了广泛关注。

近日，Tokyo University of Science大学的Shinichi Komaba 教授等人在Chemical Reviews上发表名为“Research Development on K-ion Batteries”的综述文章。这篇文章总结了大量钾离子电池、电池材料的工作，讨论了目前存在或浮现的限制钾离子电池实际应用的问题。文章分为六个部分：

1、Introduction 对钾离子电池做了一个简要概述

2、钾离子作为电荷载体在能源存储方面的潜力。 从元素丰富度、能量密度、工作电压和电解质等方面对钠离子电池、锂离子电池和钾离子电池进行了对比。

3、正极材料。 层状氧化物（KxMnO2、KxCoO2、KxNi0.67-xMxTe0.33O2 等）；普鲁士蓝类似物；多阴离子复合物 FePO4等；有机材料和MOF材料

4、负极材料。 碳基材料，金属合金、过渡金属氧化物，过渡金属硫化物等

5、电解质和粘黏剂。 对比了了锂钠钾三种离子在非水介质中的物理特性、传输性质和溶剂化结构；目前常见的KPF6等电解质以及SEI膜在不同电解质中的形成。

6、发展和展望。

该文章突出了钾离子与锂离子和钠离子的对比，强调了钾离子独一无二的特性。

H. Tomooki, K. Kei, A.S. Hameed, K. Shinichi, Research Development on K-Ion Batteries, Chem. Rev., (2020).

DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00463

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00463