NML文章集锦 | 钾离子电池综述

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一、专辑介绍

锂离子电池是当前主流的储能器件，锂资源短缺和分布不均匀性，已严重限制了该类电池的广泛及持续应用。近年来，钠离子电池和钾离子电池因其金属资源储量丰富引起了人们的广泛关注。与钠相比，虽然钾金属的价格相对较高，但K₂CO₃的价格与Na₂CO₃的价格相似，同时比Li₂CO₃便宜得多。此外，铝箔可用作钾离子电池中的集流体从而替代锂离子电池中的铜箔，这不仅可以显著降低钾离子电池的价格，还可以减轻集流体的重量并解决过放电问题。虽然钾的原子半径（1.38Å）大于锂（0.68Å）和钠（0.97Å），但钾离子的斯托克斯半径（3.6Å）比锂离子（4.8Å）和钠离子（4.6Å）小，这意味着在电解液中钾具有最高的离子迁移率和离子电导率。基于上述优点，钾离子电池有望代替锂离子电池成为下一代高性能储能器件。

然而，钾离子电池仍然面临着一些挑战，这阻碍了其商业化的进程。首先，较大的K⁺使钾离子电池在充/放电过程中的体积膨胀比其他碱金属离子电池更严重，从而导致电极材料晶体结构崩塌和电极粉化。其次，钾离子在电极材料中较低的体相扩散速率限制了其倍率性能的提高。最后，由于K⁺/K氧化还原的高电势，钾离子电池中的电解质会遭受严重的分解和一些副反应。因此，进一步探索合适的电极材料和发展钾离子电池技术至关重要。

本虚拟专辑简介：精选3篇2020-2022年发表在Nano-Micro Letters《纳微快报（英文）》上与钾离子电池相关的综述文章。分别来自济南大学前沿交叉科学研究院周伟家教授和刘宏教授团队、澳大利亚格里菲斯大学张山青教授等、暨南大学化学与材料学院李宏岩研究小组。

点击“阅读原文”，可下载本专辑pdf全文。也欢迎您咨询和投稿。

二、精选文章

钾离子电池综述

1. Laser Synthesis and Microfabrication of Micro/Nanostructured Materials Toward Energy Conversion and Storage (REVIEW)

Lili Zhao, Zhen Liu, Duo Chen, Fan Liu, Zhiyuan Yang, Xiao Li, Haohai Yu, Hong Liu, Weijia Zhou

Nano-Micro Lett. 13, 49 (2021). 

https://doi.org/10.1007/s40820-020-00577-0

2. DFT-Guided Design and Fabrication of Carbon-Nitride-Based Materials for Energy Storage Devices: A Review (REVIEW)

David Adekoya, Shangshu Qian, Xingxing Gu, William Wen, Dongsheng Li, Jianmin Ma, Shanqing Zhang

Nano-Micro Lett. 13, 13 (2021). 

https://doi.org/10.1007/s40820-020-00522-1

3. Advanced Anode Materials of Potassium Ion Batteries: from Zero Dimension to Three Dimensions (REVIEW)

Jiefeng Zheng, Yuanji Wu, Yingjuan Sun, Jianhua Rong, Hongyan Li, Li Niu

Nano-Micro Lett. 13, 12 (2021). 

https://doi.org/10.1007/s40820-020-00541-y

三、文章下载

链接：https://pan.baidu.com/s/1NuthbJFFHKWIUsgdRKw29Q

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关于我们

Nano-Micro Letters《纳微快报(英文)》是上海交通大学主办、Springer Nature合作开放获取(open-access)出版的学术期刊，主要报道纳米/微米尺度相关的高水平文章(research article, review, communication, perspective, etc)，包括微纳米材料与结构的合成表征与性能及其在能源、催化、环境、传感、电磁波吸收与屏蔽、生物医学等领域的应用研究。已被SCI、EI、PubMed、SCOPUS等数据库收录，2020JCR影响因子达16.419，学科排名Q1区前10%，中科院期刊分区1区TOP期刊。多次荣获“中国最具国际影响力学术期刊”、“中国高校杰出科技期刊”、“上海市精品科技期刊”等荣誉，2021年荣获“中国出版政府奖期刊奖提名奖”。欢迎关注和投稿。

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