崔光磊/董杉木JACS：将Li-SOCl2电池转化为高功率可充电系统

Li-SOCl₂电池具有超高的能量密度和优越的安全特性，在工作温度范围宽。然而，由于在放电过程中SOCl₂的还原动力学缓慢以及在充电过程中绝缘放电产物的氧化，Li-SOCl₂电池系统的可逆性较差。

为实现高功率可充电Li-SOCl₂电池，中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员和董杉木研究员等人报道了将分子催化剂I₂引入电解质中，以调整充电和放电反应途径。组装后的可充电电池表现出优异的功率密度，在放电过程中保持100 mA cm^-2的超高电流密度，并在2 mA cm^-2下提供1 mAh cm^-2可逆容量和200次循环性能，在5 mA cm–2-下提供6 mAh cm^-2可逆容量和50次循环性能。

通过从头算分子动力学（AIMD）计算，作者验证了复合中间体的形成，并分析了300 K时SOCl₂-I₂/碳界面处的结构变化。选择了接口的起始（t=0 ps）、中间（t=4、16和28 ps）和最终（t=40 ps），以在监测键长随时间的变化。在碳正极，共价S-Cl键和I-I键分别随着时间的增加而减弱和延长；在40 ps时，这些键距接近2.224和3.003 Å，与原始状态相比增加了10%，导致键裂的亚稳态。

同时，I···Cl距离从6.780（4 ps时）减小到3.221 Å（28 ps时），接近成键长度，增强了非成键静电相互作用。因此，该配合物可以认为是碳表面的准ICl物质，并表现出ICl的还原行为。CV显示的起始还原电位为3.70 V，放电过程中还原平台约为3.35 V，对于用Li⁺将ICl电化学还原为I^–和LiCl是合理的。

Transforming a Primary Li-SOCl₂ Battery into a High-Power Rechargeable System via Molecular Catalysis. J. Am. Chem. Soc., 2023, DOI: 10.1021/jacs.3c07927.

原创文章，作者：Gloria，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/15/71276044b2/

​崔光磊/董杉木JACS：将Li-SOCl2电池转化为高功率可充电系统

相关推荐

发表回复

崔光磊/董杉木JACS：将Li-SOCl2电池转化为高功率可充电系统