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    北京大學,Nat. Commun.!
    來源: 時間:2023-09-18 15:18:38 瀏覽:1445次

    第一作者:Jiashen Meng

    通訊作者:龐全全

    通訊單位:北京大學

    DOI: 10.1038/s41467-023-39258-y


    01

    研究背景

    可再充電鋁電池(RABs)具有優(yōu)異的耐氧能力、低廉的成本和高的理論體積能量密度(8046 mAh cm-3)等優(yōu)勢,被認為是電網級儲能器件的有力競爭者。然而,傳統(tǒng)RABs的正極大部分是基于“固-固轉化”實現能量存儲和轉化,導致緩慢的擴散/反應動力學、巨大的體積變化以及惡劣的結構退化等問題,嚴重阻礙了RABs的發(fā)展。基于此,北京大學龐全全教授團隊報道了一類基于“液-固轉化”的高容量氧化還原對作為正極,輔以不可燃的熔鹽電解質,使得RABs具有快速充電、長循環(huán)壽命和高安全性等特性。該工作提出的液-固轉化型氧化還原對作為電池正極的思路,為設計其他多價電池正極提供了新思路。


    02

    文章要點

    要點一:作者報道了一類基于“液-固轉化”反應機制的高容量RABs正極,以高可溶性的InCl和低可溶性的InCl3作為正極氧化還原偶聯(lián)證實了該概念。

    要點二:區(qū)別于傳統(tǒng)RABs正極中的“固-固轉化”,這類液-固轉化型正極具有快速的擴散/反應動力學,從而使得RABs具有快速充電能力。

    要點三:得益于充/放電過程中“液-固”可逆轉化行為,這種RABs正極還展示出超強的結構自愈特性,從而顯著提升電池的循環(huán)壽命。


    03

    圖文展示

     

    圖1.基于“銦”液-固轉化反應設計的可充電鋁電池及其儲能機理

     

    圖2.熔鹽電解質中銦電化學轉化反應的表征

     

    圖3.Al|ACC/In電池的液-固轉換電化學性能研究

     

    圖4.Al|ACC/In電池中液-固轉化反應機制研究

     

    圖5.基于液-固轉化的Al|ACC/InCl電池的電化學性能

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    12條評論
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    全部 3小時前 四川
    文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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