?馮新亮/于明浩/董人豪Nature子刊:用于耐用陰離子插層電池化學的超薄正電電極皮 2023年10月9日 上午10:50 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 55 石墨的陰離子插層化學有可能構建出有希望實現(xiàn)能源和動力突破的電池。 在此,德累斯頓工業(yè)大學馮新亮、于明浩&山東大學董人豪等人使用超薄、帶正電的二維聚(吡啶鹽)膜(C2DP)作為石墨電極的表皮,以克服關鍵的耐久性問題。 大面積的C2DP實現(xiàn)了石墨電極上的保形涂層,極大地減輕了電解質的影響。同時,具有超薄厚度和陽離子骨架的致密面朝上的單晶使C2DP具有高陰離子傳輸能力和選擇性。 圖1. 速率能力和PF6-擴散性 研究表明,C2DP的離子調節(jié)能力帶來了三個方面的好處。首先,C2DP帶正電的骨架使陰離子能快速通過電極-電解質界面(PF6-擴散率:~10-7 cm2 s-1),從而使C2DP-G電極具有不下降的容量和陰離子插層動力學;其次,絕緣的C2DP物理上隔離了到達電極的電解質(特別是溶劑分子),這有效地緩解了電解質的分解,提高了陰離子插層石墨化學的庫倫效率;最后,C2DP的高陰離子傳輸選擇性抑制了溶劑在石墨晶格中的共滲,保護了石墨電極免受與石墨結構塌陷有關的快速容量下降的影響。 構建的C2DP-G電極對于不同的陰離子插層化學成分(如PF6-、FSI-和TFSI-)表現(xiàn)出優(yōu)異的耐久性,在1000次循環(huán)中穩(wěn)定運行,容量保持率大于85%,庫侖效率大于99%。因此,所展示的人工電極皮膚有可能擴展到其他依靠陰離子化學的新興有機/無機化合物上,從而進一步推動電池設備的前沿發(fā)展。 圖2. 對其他陰離子插層化學的評價 Ultrathin positively charged electrode skin for durable anion-intercalation battery chemistries, Nature Communications 2023 DOI: 10.1038/s41467-023-36384-5 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/09/fb4dd06975/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 他,四院院士,填補50多年領域空白! 2023年11月22日 東南&同濟Adv. Sci.: 防水鋰負極+LiOH正極=長壽命高能鋰空氣電池 2023年10月11日 催化頂刊集錦:Nat. Commun.、Nat. Catal.、Angew.、AEM、AM、ACS Catal.等成果 2022年10月4日 崔光磊,最新Nature Sustain.!高壓鋰離子電池,可再生微米級硅負極! 2024年7月17日 《蒙娜麗莎》,竟然發(fā)了一篇JACS!達芬奇或許是偉大的化學家! 2023年12月8日 【鋰電】AEM:“俄羅斯套娃”策略:鋰離子對稱電池比容量再創(chuàng)新高! 2023年11月13日