刘新华/港大Dennis Y. C. Leung最新AEM：多离子插层化学助推的水基铝离子电池高能单壁碳纳米管正极

近年来，水性铝离子电池取得了很大的发展。现在，它的性能甚至可以与非水铝离子电池相媲美。然而，它也表现出相对较低的能量输出，对其实际应用的限制背后的机理还缺乏普遍的了解。因此，开发一种高性能的正极材料是非常有必要的。

近日，北京航空航天大学刘新华（通讯作者）和香港大学Dennis Y. C. Leung（通讯作者）等人在材料研究顶级期刊Adv. Energy. Mater.上发表了题为”High-Energy SWCNT Cathode for Aqueous Al-Ion Battery Boosted by Multi-Ion Intercalation Chemistry”的研究性论文。

单壁碳纳米管的表征

作者研制了一种高容量单壁碳纳米管(SWCNT)作为水基铝离子电池的正极材料，即使在1000次循环后仍能提供790 mAh g^-1的超高比容量和5 A g^-1的高电流密度。

单壁碳纳米管/铝电池的电化学性能

此外，SWCNT/Al电池表现出复杂的多离子插层机理，其中AlCl₄^–、Cl^–、Al₃⁺和H⁺可以同时作用，从而提高电池的输出功率。这种多离子插层机制结合了高压阴离子插层和大容量阳离子插层，有利于高能铝离子电池的发展和应用。

多离子插层化学的电化学分析

High-Energy SWCNT Cathode for Aqueous Al-Ion Battery Boosted by Multi-Ion Intercalation Chemistry(Adv. Energy Mater, 2021, DOI: 10.1002/aenm.202101514)