近日，理工学院物理学系麦文杰纳米能源课题组在物理学Applied Physics Letters发表最新研究成果“Electro-Activation to Achieve Entropy Increase of Organic Cathode for Potassium-Ion Batteries”。论文第一作者为物理学系本科生王泽煜，通讯作者为物理学系麦文杰教授和黎晋良副研究员。

本文提出一种利用电活化法开发熵增加的高稳定性钾离子电池有机正极材料。团队开发了一种热处理和协同电活化 PTCDA 的方法，并且揭示了熵增加对PTCDA晶体堆叠结构与分子边缘位置成键振动的影响，以实现 PTCDA 的熵增加和稳定的钾离子存储与吸附：所获得的EA-PTCDA在 20 mA g ^-1（≈0.2C）下循环 100 次后表现出 92 mA hg ^-1的高放电容量。即使在 200 mA g ^-1（≈2C）的电流密度下，所获得的 EA-PTCDA在 1000 次循环后也保持 66 mA hg ^-1的放电比容量，并且显示出较浅的容量衰减。该工作基于电激活实现正极材料熵增的方法为实现高性能 钾离子电池提供了一种有益参考。

本研究工作获得了国家自然科学基金、广东省大学生科技创新培育专项资金（攀登计划）、国家级大学生创新创业训练计划的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0156072

EA-PTCDA正极的熵增示意图及EA-PTCDA的物性表征

EA-PTCDA不同处理状态下的Raman及XPS谱

EA-PTCDA正极在钾离子电池中的性能测试结果

文：黎晋良

图：黎晋良

编辑：吴可泰

初审：黄晶晶

终审：幸江涛