Le batterie agli ioni di potassio (PIB) sono state considerate una delle alternative più promettenti alle batterie agli ioni di litio (LIB) a causa della loro densità energetica competitiva con costi di produzione significativamente bassi. Inoltre, ci si aspetta che i materiali di tipo legato diventino l'anodo ad alte prestazioni dei PIB a causa della loro stabilità chimica intrinseca e dell'elevata capacità specifica teorica. Sfortunatamente, la grave incompatibilità tra i materiali del tipo di lega attiva e gli elettroliti, in particolare per la formazione di film SEI (solidi-elettroliti interfacciali) instabili, spesso porta a una durata del ciclo insufficiente.

Qui, il meccanismo di formazione dei film SEI nei sistemi di stoccaggio K basati sull'anodo Sb confinato con una sfera di carbonio (Sb @ CS) è stato studiato in elettroliti disponibili in commercio. Le caratterizzazioni fisiche e i calcoli teorici hanno rivelato che i solventi nell'elettrolita diluito di 0,8 M KPF₆ /EC + DEC sono stati eccessivamente scomposti sull'interfaccia per generare SEI instabile e quindi risultare in una stabilità K-storage inferiore.

Al contrario, un elettrolita concentrato in sale (3 M KFSI/DME) può generare SEI stabile a dominanza inorganica a causa della decomposizione preferenziale degli anioni. Questi risultati sono di grande importanza per rivelare la reazione interfacciale tra elettrodi ed elettroliti e per migliorare la stabilità dei materiali anodici a base di Sb per i PIB.

Recentemente la Nanjing University of Aeronautics and Astronautics e altri hanno pubblicato un manoscritto intitolato "Achieving stable K-storage performance of carbon sphere-confined Sb via electrolyte regulation" nel Journal of Energy Chemistry .

Qui, Sb@CS (Sb confinato da una sfera di carbonio) è stato fabbricato attraverso un metodo idrotermale come materiale anodico di PIB. Inoltre, è stata sistematicamente studiata l'attività di immagazzinamento K di questo materiale in due elettroliti tipici.

I test elettrochimici combinati con i calcoli DFT hanno dimostrato che il film SEI instabile formato durante il primo profilo di scarica era la ragione intrinseca del degrado delle prestazioni della batteria. Il cambiamento dinamico del film SEI è stato dimostrato anche da esperimenti di scambio di elettroliti. Questo studio fornisce una nuova strategia per preparare un film SEI artificiale stabile e ultrasottile su anodi K-storage basati su Sb per PIB. + Esplora ulteriormente

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