南大金钟EnSM:初始无负极铝离子电池的深入监测和机理研究 2023年10月13日 上午10:39 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 3 可充电铝离子电池(AIB)由于理论体积容量高、安全性好、来源丰富而备受关注。尽管在探索新型铝离子电池电极材料方面付出了巨大的努力,但其电化学机制仍有待进一步研究。 图1. 初始无负极AIB的示意图结构和原位表征系统 为此,南京大学金钟教授等人通过将商业石墨纸 (GP) 正极与AlCl3/[EMIm]Cl 电解液和各种负极集流体 (ACCs)(例如 GP、Mo、Cu、Ag、Ni、不锈钢和Mg 箔)耦合来组装AIB。结果表明,不含铝金属负极的AIBs仍然可以稳定充放电。 然而,基于不同ACCs的AIBs的电化学性能表现出很大差异,电化学稳定的ACCs(如 GP和Mo箔)表现出与铝负极相当的良好循环稳定性和高库仑效率(CE)。相比之下,金属ACCs易受Cl– 离子腐蚀,在长期循环测试中表现出相对较低的比容量和快速的容量衰减率。 图2. 无负极AIB的电化学测量 为了进一步研究初始无负极AIB的详细工作机制,作者系统地进行了一系列原位和非原位光谱表征。在正极方面,原位拉曼和XRD分析证实了在充放电过程中 AlCl4– 阴离子可逆地嵌入/脱出GP夹层。 在负极方面,异位XRD、XPS、TEM、HRTEM、AES、SEM和EDS分析证实了循环过程中铝金属在ACCs表面的可逆电镀/剥离,基于不同ACC材料的初始无负极AIB在电化学性能上表现出很大差异。 实验结果表明,对Cl– 离子具有高抗腐蚀能力的碳或金属基材料可以作为构建初始无负极AIB的ACC材料。这项工作提出了初始无负极AIB的有趣概念并全面研究了详细的工作机制,揭示了其独特的工作原理和巨大的应用潜力。 图3. 基于GP正极和GP ACC的AIB的原位和非原位表征 Initial-Anode-Free Aluminum Ion Batteries: In-depth Monitoring and Mechanism Studies, Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.10.044 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/13/c376766f54/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 Nature子刊:剖幽析微!活性氧介导金属氢氧化物上铁促进电催化析氧反应 2023年11月9日 李映伟&房瑞琪,最新Nature子刊! 2023年10月15日 麦立强等最新Nature子刊:电场辅助质子耦合增强析氧反应! 2024年4月23日 麦立强/许絮/常刚刚Nano Energy:双金属ZIF改性隔膜实现1000圈循环锂硫电池! 2023年10月14日 Angew:新型单一氟化醚溶剂助力高压锂金属电池 2023年10月15日 电池顶集锦:8篇顶刊!EER、Nat.Commun.、Sci. Adv.、EnSM、ACS Nano、Small等成果 2023年10月23日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交