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cyclic-anion salt for high-voltage stable potassium-metal batteries

National Science Review 2022年第10期9卷 177-187页

作者： Yanyao Hu Ling Fan Apparao M.Rao Weijian Yu Caixiang Zhuoma Yanhong Feng Zhihui Qin Jiang Zhou Bingan Lu School of Physics and Electronics Hunan University Department of Physics and Astronomy Clemson Nanomaterials Institute Clemson University School of Materials Science and Engineering Central South University

Electrolyte anions are critical for achieving high-voltage stable potassium-metal batteries(PMBs).However,the common anions cannot simultaneously prevent the formation of ’dead K’ and the corrosion of Al current collector,resulting in poor cycling ***,we demonstrate cyclic anion of hexafluoropropane-1,3-disulfonimide-based electrolytes that can mitigate the ’dead K’ and remarkably enhance the high-voltage stability of ***,even using low salt concentration(0.8 M) and additive-free carbonate-based electrolytes,the PMBs with a high-voltage polyanion cathode(4.4 V) also exhibit excellent cycling stability of 200 cycles with a good capacity retention of 83%.This noticeable electrochemical performance is due to the highly efficient passivation ability of the cyclic anions on both anode and cathode *** cyclic-anion-based electrolyte design strategy is also suitable for lithium and sodium-metal battery technologies.

关键词： cyclic anion low concentration additive-free electrolyte high-voltage potassium-metal batteries solid-electrolyte interface

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