钾掺层状氧化物正极

80%容量保持超百圈

通过钾离子柱撑碱金属层，同时拓宽钠离子通道并强化过渡金属-氧键，实现高倍率下的稳定循环。

Xiaoxue, Lv · 张铮 · Hanle, Fei · 谷亦杰 · 徐晓明 · Wang, Haifeng · Wang, Yanfang · 张强 · 刘洪权

Applied Physics A: Materials Science and Processing 2024

具体参数

初始放电比容量

{'zh': '131', 'en': '131'} mAh g⁻¹

可逆比容量（2C）

{'zh': '89', 'en': '89'} mAh g⁻¹

容量保持率

{'zh': '80', 'en': '80'} %

技术优势

循环寿命不崩盘

钾离子柱撑增强了过渡金属–氧键能，抑制了层状结构在充放电过程中的不可逆退化，使得2C高倍率下循环100圈后仍保持80%容量。

钠离子跑得更快

钾离子嵌入拉长了Na–O键，拓宽了钠离子在层间的扩散通道，同时降低了迁移势垒，使材料在2C高电流密度下仍能输出89 mAh g⁻¹的可逆容量。

应用场景

• 钠离子电池正极：提供高容量、长寿命的层状氧化物正极，替掉不稳定的P2/O3相材料。
• 高倍率钠电：拓宽钠离子通道并降低迁移势垒，让钠电在高倍率下仍能稳定循环。
• 储能材料：以钾掺杂的廉价策略提升结构稳定性，适用于长时储能场景。