南京师范大学「国家高层次人才」周小四/廖家英Nature子刊 | 调控界面电场稳定高压正极实现长寿命钾离子电池！

背景：钾离子电池因成本低、钾资源丰富，成为规模化储能的有前景体系，但钾离子半径大易导致电极材料结构坍塌，阻碍其发展。聚阴离子化合物如KVPO4F（KVPF）具有高工作电压和理论容量，但面临低电导率和不稳定正极电解质界面（CEI）的挑战。研究目的：本研究旨在通过界面电场调控策略，稳定高压KVPF正极材料，提升其电化学性能。作者采用氮掺杂碳纳米管（NCNTs）与KVPF复合，构建增强的界面电场，优化电子和钾离子传输，并促进形成薄而稳定的CEI层。结论：KVPF/NCNTs复合材料在0.5C倍率下实现454.8 Wh kg⁻¹的高比能量，全电池在1C下循环2000次后容量保持率达80.6%。该策略可拓展至其他聚阴离子体系，如KFeSO4F和KTiPO4F，为开发高能量密度、长循环寿命钾离子电池提供了新思路。