Las baterías de iones de potasio (PIB) se han considerado una de las alternativas más prometedoras a las baterías de iones de litio (LIB) debido a su densidad de energía competitiva con costos de producción significativamente bajos. Además, se espera que los materiales de tipo aleación sean el ánodo de alto rendimiento de los PIB debido a su estabilidad química intrínseca y su alta capacidad específica teórica. Desafortunadamente, la incompatibilidad severa entre los materiales de tipo aleación activa y los electrolitos, especialmente para la formación de películas interfaciales de electrolitos sólidos (SEI) inestables, a menudo conduce a un ciclo de vida insuficiente.

En este documento, se investigó el mecanismo de formación de películas SEI en los sistemas de almacenamiento de K basados ​​en ánodos de Sb confinados en esferas de carbono (Sb@CS) en electrolitos disponibles comercialmente. Las caracterizaciones físicas y los cálculos teóricos revelaron que los solventes en el electrolito diluido de 0.8 M KPF₆ /EC + DEC se descompusieron excesivamente en la interfaz para generar SEI inestable y, por lo tanto, dar como resultado una estabilidad de almacenamiento K inferior.

Por el contrario, un electrolito concentrado en sal (3 M KFSI/DME) puede generar SEI estable dominado por inorgánicos debido a la descomposición preferencial de aniones. Estos hallazgos son de gran importancia para revelar la reacción interfacial entre electrodos y electrolitos, así como para mejorar la estabilidad de los materiales de ánodo basados ​​en Sb para PIB.

Recientemente, la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nanjing y otros publicaron un manuscrito titulado "Lograr un rendimiento estable de almacenamiento de K del Sb confinado en esferas de carbono a través de la regulación de electrolitos" en el Journal of Energy Chemistry .

En este documento, se fabricó Sb@CS (Sb confinado por esfera de carbono) a través de un método hidrotermal como material anódico de los PIB. Además, se investigó sistemáticamente la actividad de almacenamiento de K de este material en dos electrolitos típicos.

Las pruebas electroquímicas combinadas con los cálculos DFT demostraron que la película SEI inestable formada durante el primer perfil de descarga fue la razón intrínseca de la degradación del rendimiento de la batería. El cambio dinámico de la película SEI también se demostró mediante experimentos de intercambio de electrolitos. Este estudio proporciona una estrategia novedosa para preparar una película SEI artificial estable y ultrafina en ánodos de almacenamiento de K basados ​​en Sb para PIB. + Explora más

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