view in publisher's site

Graphite as a potassium ion battery anode in carbonate-based electrolyte and ether-based electrolyte

Highlights•Graphite anode in ether-based electrolyte has good rate performance.•Different thermodynamic operational voltages in different electrolytes.•K+-DME complexes co-insert into graphite.•No formation of SEI between DME-based electrolyte and graphite.•Low volume expansion and high K+ diffusion rate in DME-based electrolyte.AbstractThe graphite as the potassium ion battery anode is studied in KPF6-EC/DMC and KPF6-DME electrolytes. It is found that the graphite demonstrates superior rate performance with a capacity of 87 mAh g−1 at a current rate of 10 C (corresponding to 2.8 A g−1) and excellent capacity retention ability of 84% after 3500 cycles in DME-based electrolyte. Moreover, its initial coulombic efficiency is 87.4%, higher than 69.6% in EC/DMC-based electrolyte. The K+ solvating with DME complexes co-intercalate into graphite leading a high operational voltage at ∼0.7 V vs. ∼0.2 V in carbonate-based electrolyte, a fast apparent K+ diffusion coefficient of 10−8 cm2 s−1, a negligible solid-electrolyte interface film, a small volume expansion (7.7% in (002) plane vs. 63% in EC/DMC electrolyte). This study addresses the importance of electrolyte in altering the potassium storage mechanisms to tune the energy density and power density in potassium ion batteries (KIBs).Graphical abstractDownload high-res image (196KB)Download full-size image

Graphite به عنوان یون پتاسیم یون پتاسیم در الکترولیت الکترولیت و الکترولیت مبتنی بر اتر

کاره‌ای مهم آند در الکترولیت مبتنی بر اتر، عملکرد نرخ خوب دارد. ولتاژهای عملیاتی متفاوت ترمودینامیکی در الکترولیت‌های مختلف. کمپلکس‌های K + - DME به گرافیت وارد می‌شوند. عدم تشکیل of بین الکترولیت و گرافیت مبتنی بر DME وجود ندارد. افزایش حجم کم و سرعت انتشار یون پتاسیم بالا در گرافیت ractThe بر پایه DME به عنوان آند یون پتاسیم در electrolytes - EC / DMC و KPF۶ - DME مورد مطالعه قرار گرفته‌است. مشاهده شد که گرافیت عملکرد سرعت برتر را با ظرفیت ۸۷ mAh g - ۱ با نرخ فعلی ۱۰ C (متناظر با ۲.۸ Ag - ۱)و قابلیت حفظ ظرفیت عالی ۸۴ % بعد از ۳۵۰۰ سیکل در الکترولیت مبتنی بر DME نشان می‌دهد. علاوه بر این، بازده coulombic اولیه آن، ۸۷.۴ %، بالاتر از % ۶۹.۶ در الکترولیت مبتنی بر EC / DMC است. واکنش K + solvating با کمپلکس‌های DME به گرافیت منجر شد که منجر به یک ولتاژ عملیاتی بالا در ۰.۷ V در برابر گرافیت شود. در الکترولیت مبتنی بر کربنات، ضریب انتشار سریع K + ۱۰ ۱۰ - ۸ cm۲s - ۱، یک لایه سطحی جامد - الکترولیت ناچیز، یک انبساط حجم کوچک (۷.۷ % در برابر ۰۰۲)در برابر (۰۰۲). (EC / DMC الکترولیت). این مطالعه به اهمیت الکترولیت در تغییر مکانیسم‌های ذخیره پتاسیم برای تنظیم چگالی انرژی و چگالی توان در باتری‌های یونی پتاسیم (kibs می‌پردازد. تصویر با تصویر بالا (۱۹۶ کیلوبایت)تصویر با اندازه کامل را دانلود کرد

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.