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    北京大学,Nat. Commun.!
    来源: 时间:2023-09-18 15:18:38 浏览:1443次

    第一作者:Jiashen Meng

    通讯作者:庞全全

    通讯单位:北京大学

    DOI: 10.1038/s41467-023-39258-y


    01

    研究背景

    可再充电铝电池(RABs)具有优异的耐氧能力、低廉的成本和高的理论体积能量密度(8046 mAh cm-3)等优势,被认为是电网级储能器件的有力竞争者。然而,传统RABs的正极大部分是基于“固-固转化”实现能量存储和转化,导致缓慢的扩散/反应动力学、巨大的体积变化以及恶劣的结构退化等问题,严重阻碍了RABs的发展。基于此,北京大学庞全全教授团队报道了一类基于“液-固转化”的高容量氧化还原对作为正极,辅以不可燃的熔盐电解质,使得RABs具有快速充电、长循环寿命和高安全性等特性。该工作提出的液-固转化型氧化还原对作为电池正极的思路,为设计其他多价电池正极提供了新思路。


    02

    文章要点

    要点一:作者报道了一类基于“液-固转化”反应机制的高容量RABs正极,以高可溶性的InCl和低可溶性的InCl3作为正极氧化还原偶联证实了该概念。

    要点二:区别于传统RABs正极中的“固-固转化”,这类液-固转化型正极具有快速的扩散/反应动力学,从而使得RABs具有快速充电能力。

    要点三:得益于充/放电过程中“液-固”可逆转化行为,这种RABs正极还展示出超强的结构自愈特性,从而显著提升电池的循环寿命。


    03

    图文展示

     

    图1.基于“铟”液-固转化反应设计的可充电铝电池及其储能机理

     

    图2.熔盐电解质中铟电化学转化反应的表征

     

    图3.Al|ACC/In电池的液-固转换电化学性能研究

     

    图4.Al|ACC/In电池中液-固转化反应机制研究

     

    图5.基于液-固转化的Al|ACC/InCl电池的电化学性能

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    12条评论
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    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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