华南理工吴松平&严玉蓉RSER综述:用于钾离子储能装置的超碳材料

华南理工吴松平&严玉蓉RSER综述:用于钾离子储能装置的超碳材料

华南理工吴松平&严玉蓉RSER综述:用于钾离子储能装置的超碳材料
【研究背景】
锂离子电池是当前主流的可充电器件,但由于金属锂资源有限、价格昂贵,严重限制了该类电池的广泛及持续应用。钾具有储量丰富、成本低、无毒等优势而备受关注,近年来,钾离子储能器件已经成为具有光明前途的下一代储能器件的候选者。然而,钾离子储能器件的电极材料由于电化学粉碎严重、动力学过程缓慢等综合影响,导致理论容量低、速率性能差、寿命短,极大地阻碍了其发展。

【工作介绍】
近日,华南理工大学吴松平严玉蓉课题组等人对目前钾离子储能器件中非碳电极材料的发展现状进行研究分析,在国际知名期刊“Renewable and Sustainable Energy Reviews”上发表了题为“Beyond-carbon materials for potassium ion energy-storage devices”的综述文章。文章重点介绍了基于超碳材料的钾离子储能装置的最新进展,包括材料的合成和微结构的构建,储能机理的讨论,材料组件的选取及其电化学性能分析等,并分析了各类超碳材料发展遇到的困难,提出了一些具有针对性的观点。
华南理工吴松平&严玉蓉RSER综述:用于钾离子储能装置的超碳材料

【内容表述】
电极材料作为存储电荷并进行充放电的重要部件之一,严重阻碍了钾离子电池的商业化发展。目前,钾离子电池负极材料种类繁多,常见的主要有碳材料、插层型材料、合金类材料、转换型材料和有机化合物等。碳材料作为钾离子电池的负极材料虽然取得了一定的进展,但仍存在明显的不足,如比容量低、倍率较差等。故作者聚焦于超碳材料,对目前各类超碳材料的种类、储能机理、结构、储钾性能进行了详细地分析,总结了其发展过程中存在的困难,提出了一些切实可行的解决方法。此外,还对钾离子电池的重要组成部分如电解液、粘结剂等对储钾性能的影响进行了分析研究。最后,对未来用于钾离子储能装置超碳材料的发展进行了预测,给出了一些建议。稍早发表的关于碳材料储钾的论文是本文的姐妹篇(Chemical Engineering Journal, 2021,407,126991)。华南理工大学化学与化工学院钟福兰、王绎君为本文共同一作(研二)。化学与化工学院吴松平与材料学院严玉蓉是本文共同通讯作者。

Fulan Zhong, Yijun Wang, Guilan Li, Chuyun Huang, Anding Xu, Changrong Lin, Zhiguang Xu, Yurong Yan, Songping Wu. Beyond-carbon materials for potassium ion energy-storage devices. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021;146:111161, https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111161

C Lin, Y Wang, F Zhong, H Yu, Y Yan, S Wu, Carbon Materials for High-Performance Potassium-Ion Energy-Storage Devices, Chemical Engineering Journal 407 (1), 126991, https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126991

华南理工吴松平&严玉蓉RSER综述:用于钾离子储能装置的超碳材料

本文由能源学人编辑liuqiwan发布整理,非特别说明为独家版权,转请注明出处:https://nyxr-home.com/49744.html

参考文献: