宁波大学AEM:基于FEC添加剂的电沉积行为构建富含KF的固态电解质界面,以保护钾金属负极。

钾金属(K)电极作为钾金属电池中最具前景的负极材料之一,已经吸引了大量关注。

然而,枝晶生长和不稳定的固态电解质界面(SEI)严重阻碍了钾金属负极的实际应用。

基于此,2025年3月17日,宁波大学舒杰 、章理远等人在国际知名期刊Advanced Energy Materials发表题为《Construction of KF-Rich Solid Electrolyte Interfaces Based on the Electrodeposition Behavior of FEC Additives for Protecting K-Metal Anodes》的研究论文。

为了解决这些问题,作者提出了一种全新的方法:通过电沉积构建富含KF的人工SEI层,以提高K金属负极的稳定性和循环时间。

在电沉积过程中,原始的K金属与电解液添加剂氟乙烯碳酸酯(FEC)发生原位反应,形成均匀的富含KF的SEI层。

这不仅有效保护了电极,还抑制了枝晶的生长。

得益于此种均匀且坚固的SEI层,钾金属对称电池在常规碳酸盐电解液(0.8 m KPF₆基电解液,EC:DEC = 1:1,体积比)中稳定循环超过1400小时。

此外,采用这种常规碳酸盐电解液的K||普鲁士蓝(PPB)电池可运行超过200个循环,平均库仑效率达99.4%。

本研究揭示了钾金属负极上富含KF的人工SEI层的构建机制。

Construction of KF-Rich Solid Electrolyte Interfaces Based on the Electrodeposition Behavior of FEC Additives for Protecting K-Metal Anodes,Adv. Energy Mater., 2025. https://doi.org/10.1002/aenm.202500434

宁波大学AEM:基于FEC添加剂的电沉积行为构建富含KF的固态电解质界面,以保护钾金属负极。

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