北科焦树强/北理宋维力AM:循环2000次的高稳定准固态铝电池! 2023年10月18日 上午10:12 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 13 低成本和高安全性的非水可充铝电池(RABs)有望用于下一代储能。由于存在离子液体(IL)电解液,其高湿敏性和差稳定性会导致液基RABs中的关键问题,包括不良气体产生、不可逆活性损失和不稳定的电极界面,从而破坏工作稳定性。 北京科技大学焦树强、北京理工大学宋维力等通过将少量IL封装到金属有机框架(IL@MOF)中开发了一种稳定的准固态电解质,这不仅可以防止IL受潮,而且可以在活性物质材料和电解质之间形成足够的离子传输网络。 图1 用于铝电池的准固态电解质 在这种固体形式中,IL客体充当活性阴离子(AlxCly-)导体,纳米多孔MOF主体提供足够稳定的离子传输通道和保护框架。由于在IL中保持了离子迁移率和稳定的保护,这种准固态IL@MOF电解质保持了高离子导电性和长期空气稳定性的特点。 此外,开放的三维MOF框架在活性材料和IL@MOF电解质之间提供了丰富的接触网络,形成稳定的界面以促进AlxCly-阴离子的传输。 图2 准固态铝电池性能 得益于三维纳米多孔MOF和IL中不受约束的离子传输,IL@MOF电解质表现出7.5 × 10−4 S cm−1的高离子电导率,并且可以在正极-电解质和负极-电解质界面上建立稳定状态。采用IL@MOF电解质,即使在9 mg cm−2超高石墨负载下,准固态铝电池仍可以提供~75 mAh g−1的比容量,并表现出超过2000次循环的长期循环稳定性。 更重要的是,暴露在空气中2小时,电池即使在火中燃烧的条件下仍然运行良好,在环境条件下显示出长期稳定性和高安全性。这项工作突出了一种设计高度稳定和安全的铝电池的新方法,为促进铝电池在储能中的应用提供了可行的策略。 图3 IL@MOF电解质与铝之间的稳定界面 Stable quasi-solid-state Aluminum Batteries. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202104557 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/2023/10/18/4b09445708/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 南洋理工大学楼雄文Angew. Chem.氧化铋复合材料高效电催化CO2RR 2023年11月13日 吴苗苗/刘瑞平/陈亦皇Small: 缺陷工程化的Co3O4@ND-CN用于高效电催化ORR/OER 2024年3月5日 七院院士,半个多月连发4篇AM! 2023年10月1日 Edward H. Sargent院士,又一重磅JACS! 2024年5月12日 他,第23篇JACS! 2023年10月11日 米泽田/宋俊/周宝文,最新Nat. Catal.!光催化合成乙烷新技术! 2023年9月23日