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文献速读！Small，Nano Energy和EEM：最新钾离子存储快递
在分子水平上人工组装用于电化学储能的有机-无机异质结构是有前途的，但仍然是一个巨大的挑战。在这里，河南大学Chen Jianping等人开发了一种具有双电荷存储机制的共价层间限制有机物（聚苯胺 [PANI]）-无机物 (MoS2)，用于提高超级电容器的反应动力学。系统表征表明，PANI 诱导了 MoS2 从 2H 相到 1T 相的部分相变，扩大了 MoS 2的层间距，并增加了亲水性。
基于同步辐射的 X 射线技术的更深入见解表明，PANI 与 MoS2的共价接枝 诱导了 Mo-N 键的形成和不饱和的 Mo 位点，导致活性位点增加。理论分析表明，共价组装促进了跨层电子转移并降低了 K+离子的扩散势垒，这有利于反应动力学。所得混合材料表现出高比电容和良好的倍率性能。该设计提供了一种有效的策略来开发有机-无机异质结构以实现优异的 K 离子存储。通过非原位 X 射线光电子能谱揭示了与充电/放电时可逆插入/提取有关的 K 离子存储机制。
参考文献：DOI：10.1002/smll.202204275原文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202204275
02
由于其丰富的能量储备和良好的理论容量，金属硫化物被认为是钾离子电池（PIB）和混合电容器（PIHC）的潜在阳极候选者。不幸的是，硫化物具有严重的体积膨胀和缓慢的动力学反应，导致不令人满意的电化学性能。在此，中国地质大学材料科学与化学学院Deng Shuolei等人通过“一石二鸟”的方法制备了内部超小 ZnS 纳米颗粒核和 Fe-NC 壳 (ZnS@FeNC)，它们具有优异的 K+存储性能。
超小 ZnS 纳米粒子与 Fe-NC 网络之间的协同效应被证实是增强 K+的来源贮存。Fe-NC键的存在可以有效增强ZnS的钾储能性能。更具体地说，Fe-NC 主链减轻了 ZnS 纳米粒子的体积变化并促进了 KFSI 电解质的扩散和 K+的插入/提取。当用作 PIB 时，ZnS@FeNC 表现出优异的比容量（在 0.1 A g-1下为 471 mAh g-1）和稳定的循环能力（在 1 A g-1下每个循环的容量衰减为 0.011%）。
更重要的是，PIHC 器件表现出优异的能量密度（142.88 Wh kg-1在 200.5 W kg-1）和优异的功率密度（10025 W kg-1和 36.1 Wh kg-1 ）的共存保留）具有超长寿命（3000 次循环后在 1 A g-1下容量保持率为 88%）。这种KFSI电极独特的结构设计为储能材料提供了不可或缺的指导。
参考文献：DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.108065原文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.108065
03
具有有利的 K+嵌入特性的碳质材料被认为是钾离子电池 (PIB) 的引人注目的阳极。然而，较差的倍率性能和循环稳定性阻碍了它们的大规模应用。在这里，中国海洋大学材料科学与工程学院Liang Huanyu通过一种简便的模板法被用来合成硼掺杂碳纳米气泡 (BCNBs)。
将硼结合到碳结构中会引入大量的缺陷位点并提高电导率，从而促进插层控制和电容控制的容量。此外，理论计算证明硼掺杂可以有效提高电导率并促进PIBs的电化学可逆性。相应地，设计的 BCNBs 负极具有高比容量（464 mAh g-1在 0.05 A g-1 ) 具有非凡的倍率性能（在 50 A g-1 时为 85.7 mAh g-1 ），并保持相当大的容量保持率（相对于 2000 次循环后第 100 次充电的 95.2%）。
此外，预先形成稳定的人造无机固体电解质界面的策略有效地实现了BCNBs 79.0%的高初始库仑效率。令人印象深刻的是，耦合 BCNBs 阳极的双碳钾离子电容器显示出高能量密度（177.8 Wh kg-1）。这项工作不仅显示出利用杂原子掺杂策略来提高钾离子存储的巨大潜力，而且为设计高能量/电力存储设备铺平了道路。
参考文献：DOI: 10.1002/eem2.12559原文链接：https://doi.org/10.1002/eem2.12559
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