Nano Lett.：晶态磷酸铁正极材料中钾离子插层诱导非晶化的原位研究

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Nano Lett.：晶态磷酸铁正极材料中钾离子插层诱导非晶化的原位研究
钠离子电池和钾离子电池由于储量丰富、成本低廉，是一种很有前景的大规模储能替代电池。这些大离子的嵌入会导致晶体电极发生不可逆的结构变形和部分甚至完全的非晶化。对非晶态纳米结构在电池运行过程中的动态变化缺乏了解是进一步发展的瓶颈。
近日，美国俄克拉何马州立大学Omer Ozgur Çapraz（通讯作者）等人报道了利用术中数字图像相关和XRD技术来探测磷酸铁在钾离子插层过程中非晶相的动态变化。X射线衍射表明，在第一次充放电循环中，电极的纳米结构发生了非晶化。
Nano Lett.：晶态磷酸铁正极材料中钾离子插层诱导非晶化的原位研究
锂从LiFePO4电极上电化学置换形成FePO4电极
此外，非原位HR-TEM进一步证实了钾离子插层后的非晶化。环境应变分析检测到与非晶相中的氧化还原反应相关的可逆变形。
这种方法对非晶态纳米结构中的离子嵌入机理提供了新的见解，这对开发下一代电池具有很大的潜力。
Nano Lett.：晶态磷酸铁正极材料中钾离子插层诱导非晶化的原位研究
含K离子的FePO4复合电极的放电和充电曲线
Nano Lett.：晶态磷酸铁正极材料中钾离子插层诱导非晶化的原位研究
磷酸铁钾电极在第三次放电循环后的透射电镜结果
In SituProbing Potassium-Ion Intercalation-Induced Amorphization in Crystalline Iron Phosphate Cathode Materials(Nano Lett., 2021, DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c02095)

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