中年|关于钾离子电池最新优秀工作总结( 三 )
基于以上现状 ， 湖南大学的张二晋等在国际知名期刊Advanced Science上发表题为“Carbon Dots@rGO Paper as Freestanding and Flexible Potassium-Ion Batteries Anode”的论文 。 张二晋博士为本文第一作者 。
在本研究中 ， 通过在还原氧化石墨烯表面引入碳点（CDs@rGO） ， 构建了柔性三维结构的高性能钾离子电池负极 。 该三维结构的CDs@rGO薄膜具有利于电解液进入活性位点的通道 ， 可有效增强电子/离子的传输和扩散 。 此外 ， CDs引入的大量缺陷和含氧官能团 ， 可有效提升比容量 ， 提高倍率性能 ， 改善电化学性能 。 这种独立且灵活的CDs@rGO负极在100 mA g-1的电流密度下具有310 mAh g-1的高比容量 ， 初始库伦效率（ICE）约为44.4％；在200 mA g-1的电流密度下循环840次后仍保持244 mAh g-1的比容量；即使经历连续6次电流变化后 ， 在500 mA g-1的高电流密度下也可以提供185 mAh g-1的比容量 。 通过引入碳点来增强电化学性能的策略可以为其他研究领域提供新的思路和视野 。
文章链接：
Carbon Dots@rGO Paper as Freestanding and Flexible Potassium-Ion Batteries Anode
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202000470
1.4 Angewandte Chemie: 通过富含缺陷边缘N掺杂到多孔炭纳米片中实现表面占主导的超稳定赝电容钾存储
由于钾的嵌入和脱出过程导致材料体积变化大、动力学传质缓慢等原因 ， 开发超稳定高性能储钾炭材料受到了很大的限制 。 近年来 ， 富氮的多孔炭材料已成为该领域的研究热点 ， 但对氮掺杂进行合理精确调控仍旧是一个挑战 。
为此西北工业大学材料学院凝固技术国家重点实验室的王洪强、徐飞团队与德累斯顿工业大学的Stefan Kaskel团队在国际知名期刊Angewandte Chemie上共同发表了题为“Ultrastable surface-dominated pseudocapacitive potassium storage enabled by edge-enriched N-doped porous carbon nanosheets”的研究性文章 ， 徐飞副教授是本文的第一作者 。
本文提出了一种吡啶配位聚合物热分解刻蚀策略 ， 用于控制无定形高比表面积炭中的边缘氮掺杂（吡啶氮N-6与吡咯氮N-5）和空间分布 。 在相对温和的低温碳化温度下 ， 材料的缺陷边缘氮含量高达9.34% ， 比表面积高达616m2g-1 ， 且材料内部具有更丰富的氮分布 。 优化后的炭材料作为钾离子电池负极时 ， 在6000次循环中提供了优异的储钾稳定性 ， 容量衰减可以忽略不计（在1A g-1电流密度下4个月循环后为容量为252mAh g-1 ， 每圈的容量衰减率仅为0.0009%） 。 深入分析表明 ， 缺陷边缘氮、高内部空间分布和高比表面积的共同作用使其表现出了优异的表面吸附主导的赝电容存储机制 ， 提供了超高循环稳定性、大容量以及良好的倍率性能 。
本文插图
文章链接：
Ultrastable surface-dominated pseudocapacitive potassium storage enabled by edge-enriched N-doped porous carbon nanosheets
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202005118
1.5Adv. Funct. Mater.: 温度介导的石墨炔框架工程实现高性能钾储存
本文插图
石墨炔作为一种新型碳的同素异形体 ， 具有大量的乙二炔键和均匀分布的“大三角”孔隙结构 ， 使得钾离子不仅能够在层与层之间迁移 ， 还能在层间垂直穿梭 。
近日 ， 苏州大学能源学院、苏州大学——北京石墨烯研究院协同创新中心的孙靖宇教授课题组与北京大学张锦院士、刘忠范院士团队合作 ， 在国际顶级期刊Advanced Functional Materials上发表题为“Temperature-Mediated Engineering of Graphdiyne Framework Enabling High-Performance Potassium Storage”的研究论文 。 该论文的共同第一作者为苏州大学博士生易雨阳、北京大学博士后李加强博士、中国石油大学赵文副教授 。 孙靖宇教授、张锦院士和刘忠范院士为共同通讯作者 。
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