钾离子和钠离子的大半径都引起了人们对分别开发用于钾离子电池（KIBs）和钠离子电池（SIBs）的高性能电极材料的严重关注。在本文中，涂覆有还原氧化石墨烯的MnO₂纳米线（表示为MnO₂@rGO）被证明是KIBs和SIBs中极好的负极材料。rGO的涂层不仅有利于高结晶度MnO₂纳米线间距的晶格畸变，从而可以更快地转移Kand Na离子，而且还可以在rGO和MnO₂之间形成界面结构。两者都增强了电子传导性，并进一步保护了纳米线免于降解。作为KIBs和SIBs的负极，MnO₂@rGO纳米线提供了稳定的循环性能，在400个循环中的容量保持率81.7％，在500个循环后的容量保持率分别为75％。还揭示了钾化和去钾化反应的机理。此外，我们混合设计的独特性使得高结晶度的MnO₂@rGO纳米线可以用作K离子电容器（KICs）和Na离子电容器（SICs）的负极。考虑到它们易于合成、环境友好和成本低廉，MnO₂@rGO纳米线是基于Na和K离子的储能设备的潜在负极材料。
 

Figure 1. MnO₂@rGO纳米线的合成过程示意图。
 

Figure 2. 形貌表征
 

Figure 3. 钠存储性能
 

Figure 4. 钾存储性能
 

Figure 5. 钠离子和钾离子电容器的存储性能。
 
       相关研究成果于2021年由桂林电子科技大学Jianqiu Deng课题组，发表在Carbon（https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.12.071）上。原文：Reduced graphene oxide thin layer induced lattice distortion in high crystalline MnO₂ nanowires for high-performance sodium- and potassium-ion batteries and capacitors。

转自《石墨烯杂志》公众号