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采用鉀金屬負極的電池被認為是一種新型的低成本、高能量儲存裝置。然而，鉀金屬負極在有機電解液中的熱力學不穩定性會造成失控的枝晶生長和寄生反應，從而導致鉀金屬電池的快速容量損失和低庫倫效率。

圖1. 電解液表征

韓國漢陽大學Yang-Kook Sun、Jang-Yeon Hwang、全南國立大學Jaekook Kim等報道了一種先進的電解液，1M雙氟磺酰亞胺鉀（KFSI）+0.05M六氟磷酸鉀KPF₆-二甲氧基乙烷（DME），作為一種簡單而有效的調節溶劑化化學的策略，以增強鉀金屬負極的界面穩定性。

在1M KFSI-DME中加入0.05M KPF₆，減少了K⁺周圍的溶劑分子數量，同時導致了K⁺的快速脫溶。此外，在基液中加入0.05M KPF₆，減輕了溶劑分子的分解，形成了更多的KF化合物，從而提高了鉀金屬電極表面的SEI層的機械剛性。

圖2. 對稱電池性能

因此，在電沉積過程中，這些獨特的功能可以降低電解液和鉀金屬負極之間的交換電流密度，從而改善鉀電沉積的均勻性，并潛在地抑制枝晶生長。

結果，即使在4 mA cm^-2的高電流密度下，在含有0.05 M KPF₆的電解液中，鉀金屬負極也能確保高面容量和前所未有的壽命，并且在對稱半電池和采用硫化聚丙烯腈正極的全電池中具有穩定的庫倫效率。

盡管鉀金屬由于對空氣和濕氣的高度敏感，在實踐中仍然難以處理和直接使用，但作者相信，目前的策略，結合簡單和低成本的工藝，能夠推動高能量和安全鉀金屬電池應用的發展。

圖3. 全電池性能

Regulating the Solvation Structure of Electrolyte via Dual–Salt Combination for Stable Potassium Metal Batteries. Advanced Science 2023. DOI: 10.1002/advs.202301201

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Adv. Sci.：通過雙鹽組合調節電解液溶劑化結構實現穩定的鉀金屬電池

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