摘要：钾离子电池由于其丰富的资源、广泛的分布和低廉的价格而引起了人们的极大兴趣,并成为储能系统中锂离子电池的理想替代品.负极材料作为钾离子电池的关键部件之一,对其比容量、能量密度、功率密度和使用寿命等起着至关重要的作用,因此对负极材料进行全面的研究十分必要.碳材料以其环保、原料丰富、结构多样等优点被广泛应用于钾离子电池负极.根据结构差异,碳材料主要分为以石墨和石墨烯为代表的结晶碳和以无定形存在的软碳和硬碳.不同类型的碳材料具有特殊的离子储存机制、储存容量和循环稳定性.因此,总结和讨论近年来用于钾离子电池负极的碳材料的特征和研究进展具有重要意义.本文首先根据石墨、石墨烯、软碳和硬碳的发展现状和应用前景,深入概括了其电化学性能和储钾机理.然后挖掘出不同碳材料面临的关键问题,整理出新型碳阳极的各种改性设计和解决策略.最后,本文阐述了碳材料作为钾离子电池负极的重要性,探讨了当前和新兴碳阳极材料的应用潜力,并对碳材料的未来发展提出了一些建议和展望.

摘要：钾离子电池(PIBs)具有资源丰富、成本低廉、环境友好及能量密度高等优点,成为替代锂离子电池(LIBs)的理想新型储能体系。尽管近年来PIBs在电极领域的研究已经取得了显著进展,但当前钾离子电池电解液的研究仍在初级阶段,其设计和使用面临如电解液和电极之间严重的副反应,导致不稳定的固-液界面和低库仑效率等诸多挑战。因此,发展优良的电解液是PIBs实现产业化应用的关键。本文对近年来PIBs电解液的特点及研究进展进行了综述和讨论。首先聚焦于有机电解液、水系电解液、离子液体电解液和固体电解质等4个主流电解液的发展现状和前景,着重介绍了有机电解液中的酯基电解液和醚基电解液,总结了当前PIBs电解液面临的关键问题,包括安全性较差(有机电解液)、电位窗口窄(水系电解液)、离子电导率相对较低(固体电解质)、成本高(离子液体电解液)等,讨论了新型电解液的改性设计和解决方案。本综述的目的是阐述电解液在PIBs中的重要性,探究当前和新兴的PIBs电解液的应用潜力,并对电解液未来发展提出了一些建议和前景。