DOI: 10.1002/admi.201901829
钾离子电池（PIB）由于钾元素来源丰富、分布广泛，是一种潜在的低成本储能技术。然而，由于体积膨胀和缓慢的钾化动力学，PIB的循环性和速率性能较差。在此基础上，通过适当比例的聚甲基丙烯酸甲酯/聚丙烯腈的静电纺丝和后续的煅烧处理，合理地构建了多通道碳纤维（MCCFs）作为独立的PIB阳极。电流密度为50 mA g-1时，MCCF电极显示出420.1/304.2 mAh g-1的高可逆容量/电荷容量，在2000 mA g-1的较高电流密度下，2000次循环期间可提供110.9 mAh g -1的容量。其优异的电化学性能是由于非晶MCCFs中独特的多通道结构，可缓冲体积变化并促进电解质渗透，以及MCCFs中N-、O-掺杂的高导电性。这种多功能电极材料的制备策略为开发高性能的碱离子电池材料提供了一种有效途径。
图1.制备的多通道碳纤维（MCCFs）的SEM图像，PMMA与PAN的比例为a）0、b）1、c）2、d）3，（c）中的插图是MCCF-2的TEM图像。
图2.MCCF-2的表征：a）氮气吸附-解吸等温线，b）孔径分布，c）XRD图，d）拉曼光谱。
图3. a）MCCF-2的XPS全扫描光谱和b）C 1s、 c）N 1s、 d）O 1s的高分辨率光谱。
图4. PIB的MCCF-2电极的电化学性能：a）扫描速度为0.1 mV s-1时的CV曲线， b）不同循环的充放电曲线，c）电流密度为50 mA g-1时的循环性能，d）50、100、200、500、1000、2000和50 mA g-1时的速率性能，e）电流密度为2000 mA g-1时的长期循环性能。
图5. MCCF-2电极钾离子存储行为的电化学动力学分析：a）以0.1-10 mV s-1的扫描速率获得的循环伏安曲线，b）b值确定，c）扫描速率为0.1 mV s-1时的电容贡献，d）在不同扫描速率下电容和扩散电容的贡献率。
图6.钾离子电池MCCF-2阳极独特结构的示意图。
