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칼륨 이온 배터리(PIB)는 극저온 에너지 저장에 유망하다. 그러나 현재 저온 PIB에 대한 연구는 칼륨 금속을 양극으로 사용하는 반전지에 제한되어 있으며, 충전 가능한 전전지를 실현하는 데는 실용적인 양극 재료와 호환 가능한 전해질의 부족으로 어려움을 겪고 있다. 여기에서 경화된 탄소(HC) 기반의 저온 칼륨 이온 전지가 처음으로 성공적으로 제작되었다. 실험적 증거와 이론적 분석은 저온 전해질에서 HC 양극의 칼륨 저장 거동이 결함 흡착, 층간 공동 주입 및 나노 기공 충전을 포함함을 밝혀냈다. 특히 이러한 독특한 칼륨화 과정은 낮은 계면 저항과 작은 반응 활성화 에너지를 나타내어, -40 °C에서 175 mAh g-1의 용량으로 HC의 우수한 사이클 성능을 가능하게 했다(실온 용량의 68 %). 결과적으로 HC 기반 전지는 -40 °C에서 100 Wh kg-1 이상의 인상적인 재충전 가능성과 높은 에너지 밀도를 보여주어 PIB 개발에 있어 중요한 발전을 나타낸다.
Chen et al. (수요일)이 질문을 연구하였다.