普鲁士蓝类正极材料在钾离子电池中的应用研究进展

与锂元素比较,钾元素资源丰富,价格低廉,且物理化学性质与锂元素和钠元素相似,因此钾离子电池已成为取代成本相对较高的锂离子电池的最佳选项之一,近年来受到了广泛的关注。普鲁士蓝及其类似物(PBAs)具有开放的框架结构,给半径较大的钾离子提供了便捷的扩散通道,这一特点使普鲁士蓝及其类似物成为了钾离子电池正极材料的理想候选者。本文系统介绍了近年来国内外关于普鲁士蓝材料做为钾离子电池正极材料方面的研究进展,包括在有机系钾离子电池和水系钾离子电池中的应用情况,并对这类材料在钾离子电池正极材料中的发展前景、存在的问题及挑战做了分析和展望。

钾离子电池无机正极材料的研究进展

钾离子与锂离子相比,钾离子的质量重且离子半径大,使其在电极材料中的扩散较困难并会产生较大的结构应力造成电极坍塌,这给钾离子电池的研发带来了极大的挑战,尤其是正极材料。针对这些问题,研究者们做了大量的探索工作,其中层状金属氧化物、聚阴离子型化合物、普鲁士蓝及其类似物等正极材料展现出了较好的储钾性能。因此,详细概述了这些正极材料的最新研究进展,主要包括钾离子的脱嵌机理、电化学性能、存在的问题和改性策略。最后,对钾离子电池正极材料的未来研究方向作出展望。