期刊名稱：Advanced Materials

影響因子：30.084

作者：鄯慧，秦戩，丁迎春，Hirbod Maleki Kheimeh Sari，宋學霞，劉文，郝猷琛，王晶晶， 謝衝，張久俊， 李喜飛

論文介紹：

鉀離子電池以其原料豐富、分布廣泛、成本低等優勢有望成為替代鋰離子電池的新一代電池主角。然而，由於鉀離子半徑較大的限製，傳統的電極材料無法滿足高能量密度儲能的需求。因此，一係列高容量儲鉀電極材料包括金屬氧化物、硫化物、磷化物和硒化物等作為替代者已被廣泛研究。但是，其關鍵瓶頸問題是鉀離子半徑過大，在嵌入脫出負極材料時容易引起電極體積變化且動力學過程遲緩。所以尋找合適的負極材料成為了近年來相關研究的重點。電極材料的異質結構能有效降低離子擴散能壘、促進電荷傳輸效率、改善儲能動力學，諸多優勢引發了國內外同行廣泛的研究興趣。本文通過在FeSe₂@C中引入第三種組分，構建碳基雙層異質界麵結構CoSe₂/FeSe₂@C，使電極材料的能級呈現更為合理的分配梯度，降低了離子和電子遷移的能壘，實現了離子和電子傳輸總量及動力學的提升，同時又能提供碳層保護和緩衝空間，有效提高了鉀離子電池的存儲容量、倍率性能和循環壽命。進一步的球差電鏡結果表明在這種特殊的多層異質結結構中，兩相以較小的晶格失配度互相交替堆疊。通過計算和同步輻射等其他表征手段，證明這種結構可以很好地降低鉀離子的擴散勢壘，並在充放電過程中保持材料的穩定性，使得電極具備良好的電化學性能。綜上所述，精準構築穩定的異質晶格匹配和能級分配梯度的雙層異質結構是高性能儲鉀電極材料製備的關鍵所在,為未來電極材料結構的設計提供了很好的借鑒和指導。該文章發表在國際頂級期刊Advanced Materials上。

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