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?郭繼璽/王省超ACS Energy Letters：弱溶劑化電解液驅(qū)動(dòng)陰離子衍生SEI！

鉀金屬電池/混合電容器（PMBs/PHCs）因其豐富的鉀（K）儲(chǔ)量而備受關(guān)注，但傳統(tǒng)醚類電解液形成的不穩(wěn)定固體電解質(zhì)界面（SEI）會(huì)導(dǎo)致PMBs/PHCs庫侖效率（CE）較低，循環(huán)壽命縮短。

圖1.?不同類型電解液的示意圖

新疆大學(xué)郭繼璽、王省超等通過在PMB中引入1 M KFSI/1,2-diethoxyethane (DEE)弱溶劑化電解液，構(gòu)建了一種穩(wěn)健的SEI。這種獨(dú)特的電解液只允許少量DEE分子與K⁺離子配位，從而形成了獨(dú)特的溶劑化結(jié)構(gòu)。在電解液中，F(xiàn)SI-陰離子首先解離，在鉀陽極形成富含無機(jī)物的SEI。穩(wěn)定的SEI可調(diào)節(jié)K⁺離子的沉積，抑制鉀枝晶的生長。

圖2.?半電池性能

因此，這種良好形成的SEI能夠在K//Cu電池中實(shí)現(xiàn)K⁺離子的可逆沉積/剝離，CE值高達(dá)98.1%。此外，DEE電解液可使K//普魯士藍(lán)全電池的能量密度達(dá)到80 Wh kg^-1。另外，K//AC電容器的比容量為60 mAh g^-1，可穩(wěn)定循環(huán)使用一年。總體而言，這項(xiàng)工作為開發(fā)高性能PMB/PHCs提供了一種直接而高效的策略。

圖3.?全電池性能

Weakly Solvated Electrolyte Driven Anion Interface Chemistry for Potassium Batteries/Hybrid Capacitors. ACS Energy Letters 2023. DOI: 10.1021/acsenergylett.3c01638

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