南开牛志强Angew:Cu2+氧化还原电荷载体实现高能水/有机混合电池 2023年11月2日 上午9:06 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 11 锂硫(Li||S)电池由于S正极的高理论容量和低成本,以及锂金属负极的低氧化还原电位(相对于标准氢电极为-3.04V),被认为是有前途的下一代电池之一。然而,从S到Li2S的S还原反应导致放电电压和容量有限,极大地阻碍了Li||S电池的能量密度。 在此,南开大学牛志强教授团队通过电解质解耦策略设计了高能Li||S混合电池。在正极中,S电极在Cu2+基水性电解质中经历从S到Cu2S的固体-固体转化反应,并进行四电子转移。 这种储能机制有助于增强S电极的电化学性能,包括高放电电势和容量、优异的倍率性能和稳定的循环行为。结果显示,组装的Li||S混合电池表现出3.4V的高放电电压和2.3Ahg-1的令人满意的容量,有助于实现优异的能量密度。 图1. 电化学性能 总之,该工作通过匹配含Cu2+离子的水电解质中的S正极和含Li离子的有机电解质的Li负极,实现了高能水/有机Li||S混合电池。在含Cu2+离子的水电解质中,S正极表现出固-固S/Cu2S转变机制。 与传统的S/Li2S转变相比,Cu2+离子与S电极间的相互作用显著提高S电极的电化学性能,包括大的可逆容量、高的氧化还原电位、优异的倍率性能和稳定的循环性能。因此Li||S混合动力电池与去耦电解质组装,可提供一个3.4V的高放电电压和2.3Ah g-1的容量。因此,该项工作将拓宽Li||S电池的视野,为高能电池的设计铺平道路。 图2. Li||S混合电池的性能 High-Energy Aqueous/Organic Hybrid Batteries Enabled by Cu2+ Redox Charge Carriers, Angewandte Chemie International Edition 2023 DOI: 10.1002/anie.202312172 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/2023/11/02/0fd8d9e258/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 大牛!他,「麦克阿瑟天才奖」得主/哈佛大学,发完Nature,再发Science!! 2024年12月6日 全南大学/汉阳大学Adv. Sci.: 共价固定硫聚丙烯腈复合材料作为金属硫电池先进正极的多尺度理解 2023年10月27日 南开/卧龙岗ACS Energy Lett.:离液阴离子和快速动力学正极实现低温水系锌电池 2023年11月3日 江海龙教授,最新AM! 2024年1月23日 厦大曹阳Small Methods: F掺杂MoS2边缘电极用于增强电催化HER 2023年10月12日 Angew:载流子动力学研究,揭示高效水分解光催化剂设计准则 2023年11月2日