水系铝离子电池正极材料研究进展

尽管有机锂离子电池应用于生活之中,但安全性和锂资源不足仍是问题。水系铝离子电池由于其安全性和铝的高储量,是锂离子电池的潜在替代品,但其目前仍存在诸多缺点。为解决水系铝离子电池正极的缺点,本文阐述了目前水系铝离子电池正极材料在国内外的研究现状和发展趋势,展望了水系铝离子电池正极材料的可能研究方向。Although organic lithium-ion batteries are used in life, safety and lack of lithium resources are still problems. Aqueous aluminum ion batteries are potential alternatives to lithium ion batteries due to their safety and high storage capacity of aluminum, but they still have many drawbacks at present. In order to solve the disadvantages of aqueous aluminum ion battery cathode, this paper describes the current research status and development trend of aqueous aluminum ion battery cathode materials at home and abroad, and looks forward to the possible research direction of aqueous aluminum ion battery cathode materials.

钾离子电池正极材料研究进展

钾离子电池因其资源丰富,价格低廉,且和锂离子电池具有相似的工作机制,有望代替锂离子电池在大规模储能市场中得到重用。系统阐述了目前国内外钾离子电池正极材料的研究现状,主要包括普鲁士蓝系列、层状金属氧化物、聚阴离子化合物和有机晶体,但其各有优缺点,为避免固有缺陷对可逆比容量和循环稳定性带来不利影响,需采用合理措施进行改性。简要总结了以上四种正极材料可共用的改性措施,如纳米化和多孔化、碳材料包覆、掺杂工艺等,基于微观结构调控而强化正极材料的电化学性能。

钾离子电池负极材料研究进展

钾离子电池和锂离子电池具有相似的工作原理,并且钾元素资源丰富,价格低廉,因此钾离子电池的推广应用可解决当前锂离子电池供不应求的问题。阐述了目前国内外钾离子电池负极材料的研究现状,主要包括:石墨碳、非石墨碳、金属及金属氧化物/硫化物,但这三类电极面临的一大共性问题就是K^+嵌入/脱出过程中引起的体积膨胀,不利于循环稳定性和电极寿命。因此,需选择有效的改性措施,例如纳米化、导电材料修饰、掺杂调控等,基于调整微观结构而增强负极材料的电化学性能。总体而言,钾离子电池作为新兴的二次电池储能设备之一,具有广阔的发展前景,研究开发高性能、长寿命的负极材料对于推动钾离子电池的产业化进程具有重要意义。