中国科学出版社 (1)基于准备好的碱性催化分解和普鲁士蓝的钾离子全电池示意图
半电池和全电池的充放电曲线
500毫安时的循环稳定性
信用:中国科学出版社 随着智能便携式电子产品和电动汽车的快速发展，未来锂资源的消耗将大幅增加，锂离子电池的成本也将大幅增加
此外，短缺(0
锂在地壳中的不均匀分布也限制了它的进一步开发和应用
钾(2
7重量%)具有类似于锂的性质和丰富的储量
因此，作为锂离子电池的替代品，钾离子电池成为研究的热点
钾(2
92伏vs
标准氢电极)具有更接近Li (3
04伏vs
钠的标准电极电位(2
71伏vs
SHE)，Mg (2
37伏vs
SHE)和Al (1
66伏vs
她)
这意味着等离子体显示板可以提供更高的能量密度和工作电压
因此，探索潜在的电极材料并研究其储钾机理具有重要意义
几十亿年来，生物细胞通过自然选择有效地进化，产生了各种各样的生物，以及像人类细胞这样可以被认为是完美的小系统的细胞
这种细胞的结构复杂而微妙，有各种协调良好的结构成分；例如，细胞膜提供生物材料的入口，并能及时排出代谢废物
在这里，我们提出并证明了这种进化选择的电池在电池材料的合成中具有重要的意义
在发表在北京《国家科学评论》上的一篇新研究文章中，湖南大学、中南大学和克莱姆森大学的科学家提出了一种用于坚固钾阳极的仿生碳电池
仿生碳电池由高度石墨化的碳片和碳纳米管组成
碳纳米管连接着碳电池的内部和外部，提供了大量的离子通道
大量的离子通道增加了离子的扩散路径并增加了传输速率
基底细胞所拥有的内部空间为钾离子插入石墨所引起的体积变化提供了缓冲，类细胞膜的碳壳可以保护和支撑内部物质和整体结构，大大提高了聚异丁烯的循环稳定性
在500毫安时的电流密度下循环2100次后，该碳基电极表现出优异的循环稳定性，具有226毫安时的稳定可逆容量，在100毫安时的电流密度下连续运行时间超过15个月
该策略为未来新型仿生电池材料的设计和制造提供了新的途径，促进了多学科的协同研究
“科学上，我们结合了生物领域和材料合成领域(仿生结构)，并报告了合成碳材料作为钾离子电池阳极的性能和稳定性，”教授说
陆炳安说:“从更广阔的角度来看，这项研究代表了一种提高电池性能的新策略，并可能为下一代电池供电的应用铺平道路
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