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有機電極材料已經引起了鉀離子電池（PIBs）的極大關注。然而，高性能的負極材料卻鮮有報道。

圖1 材料制備及表征

華中科技大學王成亮、南京大學馬晶等提出了一種新型的六氮雜苯鉀羧酸鹽（HAT-COOK）作為PIBs的負極材料。HAT-COOK含有1,4,5,8,9,12-六氮雜三苯(HAT)單元，具有較大的擴展共軛結構，有望促進電荷傳輸并保持充放電后的穩定性。

豐富的C=N/C=O鍵可以保證高理論容量，此外作者還證明HAT-COOK與水溶性粘結劑的相容性比疏水性的氟化物粘結劑更好，可以形成均勻的電極膜和穩定的SEI，以保持結構的完整性，從而實現穩定的循環和優良的倍率性能。

圖2 采用不同粘結劑的HAT-COOK的電化學性能

當使用兼容的粘結劑時，每個HAT-COOK分子可以涉及6個電子轉移，這產生了高可逆的放電容量，在50 mA g^-1時為288 mAh g^-1，優良的倍率性能（在5000 mA g^-1時為105 mAh g^-1），以及良好的循環穩定性（在500 mA g^-1下循環500次循環后為143 mAh g^-1）。

這些結果強調了有機分子的精細分子設計以及粘結劑的優化對于實現高性能PIB的重要性。

圖3 理論計算

A Novel Hexaazatriphenylene Carboxylate with Compatible Binder as Anode for High-Performance Organic Potassium-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202303678

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王成亮/馬晶AFM：一種與水溶性粘結劑兼容的新型高性能有機負極

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