近日，清华大学何向明教授团队在钾离子电池（PIBs）领域取得突破性成果。他们设计了一种由酪胺改性透明质酸（PHA）、B, N改性的碳球（BNC）与青石填料（L）精细封装的红磷溶胶-凝胶复合物（PHA@RP@BNC-L），通过触发拓扑空间拥挤效应（TSCE），实现从液态电解液（LE）到准固态电解质（QSEs）的原位可逆转变，成功解决了低温适应性和高温安全运行之间的矛盾。
    此创新复合材料展现出了独特的"一体化"优势，具备不可燃性、优异的界面稳定性、动态交换键和重组键桥接作用，以及可调的金属有机骨架结构。其丰富的H键或类似H键及厚环碳分子侧链赋予了材料出色的机械性能，并显著提高了K⁺离子导电性，同时降低了K⁺储存势垒，有效消除中间氧化还原产物，优化了电池的氧化还原动力学路径。
    研究中特别指出，PHA@RP@BNC-L阳极凭借其对电解质和电极填料的高相容性，在-40℃至70℃宽温范围内实现了超稳定的循环稳定性和高达93.6%至109%的高容量保持率，为构建高性能、高安全性的钾离子电池提供了极具前景的解决方案。
    实验结果通过一系列图表详实呈现：图1展示了材料制备及其表征过程；图2借助分子动力学模拟和理论计算揭示了材料内在机制；图3和图4分别展示了半电池和全电池性能测试结果，充分验证了该新型电解质在实际应用中的卓越性能。
    总之，这项科研成果不仅展现了清华大学科研团队在先进储能材料领域的深厚造诣，更为全球能源存储技术的进步带来了新的曙光，有望推动钾离子电池技术进入一个全新的发展阶段。