Nano Letters：KVPO4F/碳多孔单晶纳米板助力高倍率钾离子电池

Nanoyu

2022-06-07

KVPO₄F具有较高的理论容量和工作电压，是一种潜在的高能量密度钾离子电池正极材料。然而，它的性能通常受到F损耗、电子导电性差和电极/电解液界面不稳定的限制。

近日，南京师范大学李亚飞教授，Xiaosi Zhou，中科院物理研究所Lin Gu提出了一种简单的一步烧结法来合成均匀碳包覆的多孔单晶KVPO₄F纳米板。

文章要点

1）研究人员使用片状金属−有机亚磷酸盐骨架作为前驱体和模板，并将其裂解为碳源和氟源，构建了V−F−C键合界面。

2）所制得的KVPF-P₃/C正极材料在工作电压为4.28 V时的容量为106.5 mAh g⁻¹，100 C时的倍率性能为73.8 mAh g⁻¹，循环寿命长，循环1000次后容量保持率为82.5%。

3）增强的电化学性能归因于V−F−C键提供的高电子传导性和快速的K离子迁移动力学以及多孔的片状单晶结构。此外，KVPF-P₃/C正极与钾离子电池中的软碳负极匹配时，具有更高的能量密度和循环稳定性。
优异的性能表明，这项研究有望激励KVPO₄F和其他氟磷酸盐材料的进一步发展。

参考文献

Jiaying Liao, et al, Synthesis of KVPO₄F/Carbon Porous Single Crystalline Nanoplates for High-Rate Potassium-Ion Batteries, Nano Lett., 2022

DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c01604

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c01604