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什么是钾离子电池,钾离子电池的性能特点

2023-07-03 10:02:52 

什么是钾离子电池呢?接下来我们便一起来看看这篇文章:“什么是钾离子电池,钾离子电池的性能特点”吧!!!

钾离子电池


什么是钾离子电池


钾离子电池(potassium-ion battery 或 K-ion battery,简称PIB)是一种电池类型,类似于锂离子电池,使用钾离子代替锂离子进行电荷转移。与钠离子一样,钾离子也是锂离子电池的主要化学替代品。与类似的锂离子电池相比,PIB具有某些优势:电池设计简单,材料和制造程序都更便宜。与锂相比,钾的主要优势在于其丰富且成本低。


钾离子电池的工作原理


PIB的工作原理与LIB系统类似,是一个“摇椅模型”,基于K离子插入阴极和阳极材料。PIB的电解液传导电极化学反应的离子,并使电子通过外部电路传输而产生电流。


PIB电池基于电极上的几个可逆电化学反应运行。以可逆插层反应为例,含钾层状金属氧化物KMO2(其中M为Mn、Co或Ni)阴极和石墨阳极的充放电过程为:在放电过程中,K+离子首先从KMO2的层状结构中脱嵌,而层间氧的斥力增加,从而增强了层间距,并进一步导致石墨阳极从KMO2到K1-xMO2的多级相变,来自钾盐的K+离子在放电过程中插层到石墨层中以形成石墨插层化合物(GIC)。最大和最稳定的化学计量GIC是KC8,在充电过程中,形成固体电解质界面(SEI),为阳极提供保护,并确保多次循环后的容量稳定。


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