湖南大学张辉教授团队与宁波工程学院、乌克兰外籍院士杨为佑团队合作报道了一种基于羧基官能团为氧化还原中心的新型储钾机理。在放电过程中，羧基官能团中氧原子周围的电荷密度提高，使得高电负性的氧原子更容易捕获电子，进而使得C=O双键断裂，与K+离子相结合实现储能；在充电过程中，氧原子失去电子使得周围电荷密度降低，导致C−O−和K⁺之间的键能减弱，K⁺离子实现脱嵌回到电解液中，从而完成K⁺离子的吸附与脱嵌过程。所构建的钾离子电池在62.5℃高温下展现出优异的循环稳定性：在大电流密度500mA g^-1下循环390次，比容量的保持率81.5%，为当前国内外已有报道的最优值。其优异的电化学特性主要归因于独特的表面官能团储能机理，能够有效缓解电化学反应过程中因钾离子插入/脱嵌所带来的电极结构破坏。相关成果以“Robust High-temperature Potassium-Ion Batteries Enabled by Carboxyl Functional Group Energy Storage”为题发表在PNAS上。