在未来的电化学储能系统中，钾（K）金属是一种极具吸引力的碱金属负极材料，有望取代锂金属。然而，循环过程中钾枝晶的不可控生长和体积的变化严重阻碍了其应用。
近日，华中科技大学谢佳教授开发并表征了一种具有单分散的二元活性中心以及N和Zn团簇的层次化多孔碳纳米纤维（MSCNFs）。
文章要点
1）一系列的电化学测试、计算分析和原位/非原位表征表明，这种多孔主体与含锌的二元亲钾中心一起具有以下优点：(1)高亲钾性，导致K原子较好地成核；(2)重量轻，为高K金属提供充足的容纳空间；(3)有效地诱导均匀的电场和平滑的镀钾。
2）结果表明，采用快速热浸渍（1s达到1cm2）工艺可制备出高K负载量(97 wt.%)和高比容量(以铜箔为正极，首次循环为667 mA h g−1，0.05mA cm−2)的MSCNF-K复合负极。在对称电池和K-S和K-PPB全电池测试中，所制得的MSCNF-K电极也保持了良好的倍率性能和循环稳定性。
参考文献
Li, S., Zhu, H., Liu, Y. et al. Codoped porous carbon nanofibres as a potassium metal host for nonaqueous K-ion batteries. Nat Commun 13, 4911 (2022).
DOI：10.1038/s41467-022-32660-y
https://doi.org/10.1038/s41467-022-32660-y
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