CoSe₂ hình thoi kim loại được chỉ thị bởi ống nano carbon N‐doped: Một cấu trúc linh hoạt cho pin kali-ion hiệu suất cao

Nhờ vào nguồn tài nguyên kali phong phú và chi phí thấp, việc tìm kiếm các vật liệu phù hợp cho pin kali-ion (KIBs) đang phát triển như một lựa chọn đầy hứa hẹn thay thế cho pin lithium-ion. Tuy nhiên, các ion K có kích thước lớn và động lực chậm gây ra hiệu suất kém cho pin. Nghiên cứu này báo cáo về CoSe₂ hình thoi kim loại được chỉ thị bởi ống nano carbon N-doped như một khung linh hoạt cho anode pin KIBs có hiệu suất cao. Tính chất kim loại của CoSe₂ cùng với ống nano carbon N‐doped dẫn điện tốt sẽ tăng tốc độ truyền tải electron và cải thiện hiệu suất tỉ lệ. Khung ống nano carbon hoạt động như một xương sống để ngăn chặn sự tụ tập, neo giữ các vật liệu hoạt động và ổn định cấu trúc toàn bộ. Mỗi hạt CoSe₂ hình thoi được sắp xếp dọc theo các ống nano carbon một cách tuần tự, và không gian rỗng hình zíc-zắc có thể chứa sự mở rộng thể tích trong quá trình lặp lại, do đó tăng cường sự ổn định trong chu kỳ. Lý thuyết tính toán chức năng mật độ cũng được sử dụng để nghiên cứu quá trình thâm nhập/khai thác ion K. Cấu trúc độc đáo này mang lại dung lượng cao (253 mAh g⁻¹ ở 0.2 A g⁻¹ trong 100 chu kỳ) và hiệu suất tỉ lệ cải thiện (173 mAh g⁻¹ ở 2.0 A g⁻¹ trong 600 chu kỳ) như một vật liệu anode tiên tiến cho KIBs.