采用石墨負(fù)極和高壓正極的鉀離子電池被認(rèn)為是大規(guī)模儲(chǔ)能的最佳選擇。然而，缺乏合適的電解液嚴(yán)重阻礙了高壓鉀離子電池的發(fā)展。

清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院翟登云、康飛宇等提出了一種含氟磷酸鹽的?。?.8 m）電解液，它與石墨負(fù)極和高壓正極都表現(xiàn)出非凡的兼容性。

磷酸酯溶劑-三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯(TFP)具有弱溶劑化能力，不僅能在石墨負(fù)極上形成穩(wěn)固的陰離子衍生固態(tài)電解質(zhì)相，而且能在高壓下有效抑制Al集流體的腐蝕。

同時(shí)，氟化TFP溶劑的高氧化穩(wěn)定性使氟磷酸釩鉀(KVPO4F)正極能夠穩(wěn)定地進(jìn)行超高壓(4.95 V)循環(huán)。

受益于上述優(yōu)勢(shì)，采用TFP基電解液，基于石墨負(fù)極和KVPO4F正極的4.9 V級(jí)鉀離子全電池顯示出相當(dāng)優(yōu)異的循環(huán)性能，200次循環(huán)后容量保持率高達(dá)87.2%。

這種同時(shí)兼容4.9 V級(jí)正極和石墨負(fù)極的稀電解液目前尚未見(jiàn)報(bào)道，因此，該研究為利用具有弱溶劑化能力和高氧化穩(wěn)定性的溶劑開(kāi)發(fā)高壓鉀離子電池稀電解液提供了一條途徑。

A Dilute Fluorinated Phosphate Electrolyte Enables 4.9 V-Class Potassium Ion Full Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202305829