阴离子空位工程(AVE)已被广泛用于改善转换型阳极材料的锂离子和钠离子储存性能。然而,AVE仍然是K离子电池中的一种新兴策略,其可以实现大规模储能应用,但阴离子空位在离子储存中的作用还尚不明确。在此,东南大学孙正明、潘龙研究了阴离子空位对K离子存储的作用。
本文要点:
1) 作者使用VSe2作为模型转换型阳极材料,并通过引入Se空位(标记为P-VSe2–x)来研究其对K+存储的影响。P-VSe2–x在半电池中具有优异的循环能力(在3.0 A g–1下,经过1000次循环后容量为143 mA h g–1),并且在硬币型全电池中具有高达206.8 Wh kg–1的能量密度。
2) 通过应用各种电化学技术,作者揭示了硒空位对K离子插入/提取的氧化还原电位以及电极循环中K离子扩散的影响。此外,作者使用各种原位表征手段揭示了钾化/脱钾过程中硒空位的结构演变。并通过理论计算证明,Se空位可以促进P-VSe2–x转换时V-Se键的断裂。
Sha Dawei et.al Comprehensively Understanding the Role of Anion Vacancies on K-Ion Storage: A Case Study of Se Vacancy Engineered VSe2 Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202211311
https://doi.org/10.1002/adma.202211311