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北京大學，Nat. Commun.！
來源： 時間：2023-09-18 15:18:38 瀏覽：1265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(wǎng)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(xiàn)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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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(xiàn)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(xiàn)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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