深研院新材料学院宣布Angewandte Chemie International
来源:停车场网 发表于2019-07-12 15:40:38 编辑:上官婉儿
摘要: 作为一种能满意规划储能需求的新式电池系统,可充电水系金属离子电池因具有高安全性,低成本和环境友好等优势,近二十年来在能量存储范畴引起了较

作为一种能满意规划储能需求的新式电池系统,可充电水系金属离子电池因具有高安全性,低成本和环境友好等优势,近二十年来在能量存储范畴引起了较为广泛的重视。但受限于电解液电压窗口较窄、电极资料溶解性等问题,已报导的可用于水系统的电极资料数量仍然有限。因而,在开发高功能电池系统的一起,怎么扩展电极资料的适用性以满意实践使用需求是现在研讨的一个严重应战。

期刊封面

北京大学深圳研讨生院新资料学院潘锋教授牵头的清洁动力中心的李锐课题组最近规划了一种具有高作业电压及倍率功能的水系K-Na混合离子电池。该电池由钾基普鲁士蓝(K2FeFe(CN)6)正极资料和碳包覆的磷酸钛钠(NTP/C)负极资料组成,两种电极资料均体现出显着的阳离子选择性——前者在充放电过程中优先脱嵌半径较大的K+,后者则对Na+体现出单一选择性,研讨还发现作为负极资料的NTP/C还具有超快的钠离子传导特性。将上述两种具有共同离子选择性通道和快速传输功能的资料组合后得到的混合离子电池体现出了优胜的功能,0.5C电流密度下,按正极资料活性物质质量核算,容量可达160mAhg-1。这一电池还体现出可观的倍率功能和循环功能,电流密度高达60C条件下,循环1000圈后仍具有94.3%的坚持率。一起,跟着作业电压的有用进步,该电池还完结了可与铅酸、镍镉和镍氢电池相媲美的高能量密度—根据活性电极资料总质量到达69.6Whkg-1。与此前根据碱金属(Li/Na/K)的水系混合离子电池功能比较后发现,该电池系统在作业电压、能量密度、倍率功能等多方面均具有较好的体现。此外,这种将具有不同离子选择性的电极资料结合的混合离子电池规划思路也为扩展水系二次离子电池适用性供给了很好的学习。

混合离子电池倍率功能及原理示意图

与已报导混合离子电池功能比较图

该研讨成果近期发表于《德国使用化学》,题为“Engineering Fast Ion Conduction and Selective Cation Channels for High-Rate and High-Voltage Hybrid Aqueous Battery”(Angew. Chem. Int. Ed. 2019. DOI:10.1002/anie.201900479)的封面文章,被ChemistryViews.org作为亮点Highlight引荐。该作业由新资料学院李锐副研讨员、中科院物理所薛面起研讨员辅导,2019级硕士研讨生刘春怡完结。

论文被评选为Very Important Paper (VIP)

论文被ChemistryViews.org网站Highlight引荐

封面链接:https://doi.org/10.1002/anie.201903948

文章链接:https://doi.org/10.1002/anie.201900479

ChemistryViews.org网站链接:http://www.chemistryviews.org/details/ezine/10957974/Hybrid_Aqueous_Batteries_Extend_Electrode_Life.html

修改:山石

责编:凌薇

 

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