【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100217
钾离子电池由于其资源丰富且电化学特性与锂离子电池相似等优点在近年受到广泛关注。正极材料的设计优化是提升钾离子电池综合性能的关键。其中,过渡金属氧化物正极凭借其高理论容量、适宜的工作电压窗口、可调控的晶体结构等性质成为研究热点。然而,K+的大离子半径和过渡金属的姜-泰勒畸变易引发晶格结构失稳,导致不可逆相变、过渡金属溶出等问题,限制了正极材料的循环寿命与能量密度的提升。本综述系统介绍了钾离子电池过渡金属氧化物正极材料的评估体系和合成方法,并重点评述了近年来过渡金属氧化物正极材料针对上述核心挑战的研究进展。同时,结合过渡金属氧化物正极材料研究中元素掺杂、表面包覆以及多尺度合成等设计策略及其作用机理,剖析当前研究的关键瓶颈并对未来发展方向进行展望,为促进钾离子电池在大规模储能系统中的应用和其他二次电池技术的发展提供借鉴参考。
