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1. 研究目的与意义（文献综述）
随着如今社会的高度发展，化石能源被过度开采，一次能源不断消耗，以可再生能源取代的可持续发展理念逐渐深入人心，可再生能源的利用及可持续储存技术尤为重要，[1]而电化学储能的简便与高效性于一体尤为突出。其中，钾元素在自然界中储量丰富，价格较低，物理性质与锂相似，利用其研究出安全，低成本，寿命长，高效率电池可满足人们对能源所需。[2]钾离子的半径较大，如何选择电池材料让大尺寸钾离子能快速和可逆地插入材料中成为电池研究难题钾离子电池的研究。[3]目前人们对钾离子电池的正极材料的发掘越来越深，越来越多的正极材料种类及其储能方式被人们所发现。
钾离子电池主要面临以下几个难点:固体电极中离子扩散率低/ k 反应动力学差；[4]在吸钾与脱钾过程中体积变化大；严重副反应及电解液消耗；树突的增长；电池的安全隐患；有限的能量密度与功率密度。[5]
为解决钾离子电池的几大难题，近些年研究锂离子电池的正极材料的选择主要有四类，分别为普鲁士蓝类正极材料、层状过度金属氧化物类正极材料、聚阴离子类正极材料和有机化合物类正极材料。[6]普鲁士蓝是普鲁士蓝是由铁原子坐落在顶角和双齿轮的–c≡n–作为配体组成的三维立方体结构，[7]因其成本低、制作方法简单、具有特殊的开放框架结构等优点被广泛使用，在使用该材料过程中有可能会引入结晶水，结晶水占据钾离子位置，导致钾离子在迁移时受到影响，从而影响电池工作,需适当改进材料，如有研究采用钠基普鲁士蓝材料和氯化钾为原料，使用离子交换法制备掺钠钾基普鲁士蓝材料，得到的产物钾含量有所提高，结晶水含量降低[8]。过渡金属化合物则毒性较小、低成本、制作简单、结构稳定，其中金属锰因成本低、对环境友好等优点被广泛研究,对于过渡金属氧化物，最大的挑战在于它们在钾离子离子的吸附脱附过程中会因为破坏了晶体结构而导致的快速容量衰减。[9-10]聚阴离子正极材料结构稳定、有较高的稳定工作电压、离子传输能力强，阴离子基团的不同选择有不同结构，但该材料电导率低的问题有待解决，[11]聚阴离子化合物之前先用于研究钠离子电池，1976年,nasicon型化合物作为固态钠离子导体引起人们注意，在20世纪80年代以来一直用于钠离子电池研究，而后才用于研究钾离子电池[12]。有机化合物类正极材料结构设计比较灵活、理论容量高、毒性小，可研究空间很大。[13-15]
2. 研究的基本内容与方案
1. 研究（设计）的目标
对钾离子电池有所了解，对钾离子电池正极材料的主要类型、储能机理、性能等方面的近年来研究进展进行较为详细的总结，并提出对未来研究的展望。
2. 研究（设计）的基本内容
3. 研究计划与安排
1、第1-2周：查阅相关文献资料，了解领域内整体研究现状。确定提纲，完成开题报告。
2、第3-14周：按调研的文献结果，进行综述论文初稿的撰写。
3、第15周：整体修改，完成毕业论文。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] larcher, d.; tarascon, j. m., towards greener and more sustainable batteries for electrical energy storage. nat chem 2015, 7 (1), 19-29.
[2] liu, c.;luo, s.;huang, h.;wang, z.;hao, a.;zhai, y.; wang, z., k 0.67 ni 0.17 co 0.17 mn 0.66 o 2 : a cathode material for potassium-ion battery. electrochemistry communications 2017, 82, 150-154.
[3] zhang, r.;huang, j.;deng, w.;bao, j.;pan, y.;huang, s.; sun, c. f., safe, low-cost, fast-kinetics and low-strain inorganic-open-framework anode for potassium-ion batteries. angew chem int ed engl 2019, 58 (46), 16474-16479.
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