缺乏高性能、低成本的正极材料是阻碍钾离子电池发展的主要因素之一。在所有的正极材料当中,层状K0.5MnO2具有低成本、低毒性、高热稳定性及容易合成的特点,具有较大的吸引力。然而,该材料在高电压(大于4 V vs K+/K)下循环时容量衰减较迅速,并且其衰退机制仍未明确。我们通过研究发现,在高电压下循环时,碳酸乙烯酯(EC)会嵌入到脱钾态的K0.5MnO2材料中,从而导致材料剥落和性能衰退;而使用磷酸三乙酯(TEP)电解液时,可极大提升其在高电压下的性能。本论文阐明了电解液对层状正极材料的影响机制,这将对电解液的设计和该类材料的性能优化提供一定的借鉴和指导意义。
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Leqing Deng, Tianshuai Wang, Youran Hong, Meiying Feng, Ruiting Wang, Juan Zhang, Qanfan Zhang, Jiangwei Wang, Liang Zeng, Yujie Zhu*, Lin Guo*. A Nonflammable Electrolyte Enabled High Performance K0.5MnO2 Cathode for Low-Cost Potassium-Ion Batteries. ACS Energy Letters, 2020, 5, 1916.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c00912