K-C复合阳极

-20至120°C全温区

将亲钾碳同素异形体与金属钾熔融复合，同时解决界面接触差、钾扩散慢与枝晶生长问题，使固态钾金属电池可在宽温域稳定循环。

武芳 · Wang, Zhou · Wang, Zixing · 王维 · Lan, Xuexia · Yan, Hanghang · Hu Renzong · 崔向阳 · Xu, Chaohe · 何向明 · Mao, Wei · 张涛 · 刘继磊

Advanced Materials 2023

具体参数

钾自扩散系数

{'zh': '2.37e-8', 'en': '2.37e-8'} cm² s⁻¹

电流密度

{'zh': '2.8', 'en': '2.8'} mA cm⁻²

容量保持率

{'zh': '94.4', 'en': '94.4'} %

工作温度范围

{'zh': '-20–120', 'en': '-20–120'} °C

技术优势

钾扩散快一个量级

2.37×10⁻⁸ cm² s⁻¹的自扩散系数加速界面物质传输，使高电流密度下仍能维持紧密接触。

高电流密度稳定循环

2.8 mA cm⁻²下无枝晶的均匀剥离/沉积，源于增强的扩散动力学。

宽温域可用

全电池在-20至120°C范围内表现出色，归因于复合阳极在200°C仍保持机械/热稳定。

应用场景

• 固态钾金属电池：直接作为超薄复合阳极，提升循环稳定性。
• 电网储能：低成本高安全，适合大规模储能。
• 钾离子电池：替代传统钾负极，解决扩散慢问题。
• 宽温域电池：在-20至120°C内保持性能稳定。
• 先进储能系统：提供高能量密度和长循环寿命。