?南開牛志強Angew:Cu2+氧化還原電荷載體實現高能水/有機混合電池 2023年11月2日 上午9:06 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 17 鋰硫(Li||S)電池由于S正極的高理論容量和低成本,以及鋰金屬負極的低氧化還原電位(相對于標準氫電極為-3.04V),被認為是有前途的下一代電池之一。然而,從S到Li2S的S還原反應導致放電電壓和容量有限,極大地阻礙了Li||S電池的能量密度。 在此,南開大學牛志強教授團隊通過電解質解耦策略設計了高能Li||S混合電池。在正極中,S電極在Cu2+基水性電解質中經歷從S到Cu2S的固體-固體轉化反應,并進行四電子轉移。 這種儲能機制有助于增強S電極的電化學性能,包括高放電電勢和容量、優異的倍率性能和穩定的循環行為。結果顯示,組裝的Li||S混合電池表現出3.4V的高放電電壓和2.3Ahg-1的令人滿意的容量,有助于實現優異的能量密度。 圖1. 電化學性能 總之,該工作通過匹配含Cu2+離子的水電解質中的S正極和含Li離子的有機電解質的Li負極,實現了高能水/有機Li||S混合電池。在含Cu2+離子的水電解質中,S正極表現出固-固S/Cu2S轉變機制。 與傳統的S/Li2S轉變相比,Cu2+離子與S電極間的相互作用顯著提高S電極的電化學性能,包括大的可逆容量、高的氧化還原電位、優異的倍率性能和穩定的循環性能。因此Li||S混合動力電池與去耦電解質組裝,可提供一個3.4V的高放電電壓和2.3Ah g-1的容量。因此,該項工作將拓寬Li||S電池的視野,為高能電池的設計鋪平道路。 圖2. Li||S混合電池的性能 High-Energy Aqueous/Organic Hybrid Batteries Enabled by Cu2+ Redox Charge Carriers,?Angewandte Chemie International Edition?2023 DOI: 10.1002/anie.202312172 原創文章,作者:科研小搬磚,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://m.zzhhcy.com/index.php/2023/11/02/0fd8d9e258/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 張欣/楊宇森ACS AMI: 機器學習輔助預測單原子合金催化乙炔半加氫性能 2023年11月1日 耶魯&麻省理工Science子刊: 機器學習揭示聚合物膜中的關鍵離子選擇性機制 2023年10月15日 ?這個團隊剛獲國家自然科學二等獎,再發Nature Nanotech.! 2023年10月13日 瑞士EMPA最新AFM: 高功率鈉金屬氯化物電池的合理正極設計 2023年10月25日 喬世璋/焦研JACS:量子化學計算、AI等助力研究氧化銅基催化劑選擇性 2023年10月4日 研究生復現別人的工作遇到問題就發郵件問文章作者,這正常嗎?! 2023年12月14日