AM：高容量钾离子电池电极材料：碲

newbee

2020-04-30

目前，开发能够让大尺寸K⁺可逆脱嵌的高容量电极材料仍然具有挑战性。碲（Te）由于其高容量和固有的良好电子导电性，是一种用于存储钾离子的理想电极材料。但是，到目前为止，钾离子电池（KIBs）中Te的电荷存储能力和机理尚未不可知。基于此，北京航空航天大学郭林和王华等人构造了一种新型的K–Te电池，并且揭示了Te的K⁺离子存储机理是2K+Te—K₂Te的两电子转化型反应，证明了使用Te作为高容量活性物质存储K⁺的可行性，并将促进KIBs的实际应用。

本文要点：

1） 通过使用G‐CNT碳基体修饰Te活性材料，K–Te电池在0.5 C下可提供2493.13 mAh cm^-3的高可逆体积容量，在15 C高电流密度下可提供783.13 mAh cm^-3的高倍率性能。

2） 良好的长期循环稳定性：在5 C下1000次循环后具有89.79％的高容量保持率。

3） 出色的电化学行为可归因于Te纳米粒子限制在导电多孔G-CNT碳基体中，因而有效地抑制了钾化过程中的穿梭效应和Te的大体积膨胀，并促进整个电极内的电荷迁移动力学过程。

Shuai Dong, et al., Tellurium: A High‐Volumetric‐Capacity Potassium‐Ion Battery Electrode Material, Adv. Mater. 2020

DOI 10.1002/adma.201908027

https://doi.org/10.1002/adma.201908027