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支春義&汪冬紅JACS:高性能鋅電池!
來源: 時間:2023-09-14 14:17:50 瀏覽:2347次

第一作者:Ze Chen

通訊作者:支春義教授、汪冬紅教授

通訊單位:香港城市大學、安徽工業大學

DOI: 10.1021/jacs.3c06488.


01

研究背景

硫族元素,特別是碲(Te)作為轉換型正極,在高能量密度的鋅電池(ZBs)方面具有豐富的潛在價值和很好的前景。然而,Te的轉化反應通常局限于Te2–/Te0氧化還原,在約0.59 V(vs Zn2+/Zn)時具有低電壓平臺,而不是預期的Te0到Ten+的正價轉化,從而抑制了Te基電池向高輸出電壓和能量密度的發展。基于此,香港城市大學支春義教授和安徽工業大學汪冬紅教授等人報道了通過首次使用高濃度含Cl的電解質(Cl作為強親核試劑),成功激活了所需的具有高達六個電子轉移的可逆Te2–/Te0/Te2+/Te4+氧化還原行為。


02

文章要點

1、測試發現,在1.24、0.77和0.51 V的三個平坦放電平臺上,該鋅電池的總容量為802.7 mAh g-1

2、為提高Ten+產物的穩定性和循環穩定性,作者制備了一種改性離子液體(IL)基電解質,得到了基于400 mAh級袋式電池的高性能Zn‖Te電池,該電池具有高面積容量(7.13 mAh cm-2)、高能量密度(542 Wh kgTe-1或227 Wh Lcathdoe+anode–1)、優異的循環性能和低自放電率。該結果增強了對電池中碲化學的理解,為先進的ZBs提供了一條顯著的途徑。


03

圖文展示

 

圖1.激活Te的多價轉化反應

 

圖2. Te的多價態轉化機制

 

圖3.抑制產物溶解以延長循環壽命

 

圖4. Zn‖Te電池性能

 

圖5.高Te負載量的Zn‖Te電池性能

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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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