孙靖宇副院长领衔！苏州大学/北京石墨烯研究院/温州大学AFM | 场调控实现富晶界固态电解质界面以构筑无负极钾金属电池！

背景：无负极碱金属电池在基础研究和技术应用领域备受关注，其电化学性能与固态电解质界面（SEI）的设计密切相关，但钾金属电池领域对SEI结构、成分及相关性质的认识仍有限。研究目的：苏州大学孙靖宇、北京石墨烯研究院宋雨晴、温州大学居治金等合作，报道了一种基于石墨烯的集流体改性策略，旨在构建富含无机物且晶界富集的SEI，以解决无负极钾金属电池的电化学稳定性问题。他们通过全面量化无机/有机界面和主要晶界的比例，解耦分析了界面离子传输和阳极表面电子转移相关的界面动力学。结论：所获SEI赋予优异界面稳定性和机械强度，使钾对称电池在5.0 mA cm⁻² / 5.0 mAh cm⁻²条件下实现10,000小时循环。优化的晶界富集界面（71.85%）最大限度减少了无负极钾金属电池在形成阶段的活性钾消耗，将循环寿命提高12倍，容量输出提升3.4倍。该工作为引导集流体设计、建立SEI成分数据库及预测电池寿命开辟了新途径。