高バルントチオスルファート・レドックス電気化学 硫黄ベースの水性バッテリー
Yutong Feng1, Boya Wang1, Wanhai Zhou1
1Laboratory of Advanced Materials, Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials, College of Chemistry and Materials, Fudan University, Shanghai 200433, PR China.
研究者らは,高価硫酸酸化還元化学を用いた新しい硫黄ベースの水性バッテリーを開発しました. より安全で費用対効果の高いバッテリーに より高い稼働電圧と エネルギー貯蔵容量を可能にします
科学分野:
- 電気化学
- 材料科学
- エネルギー貯蔵
背景:
- 硫黄ベースの水性電池 (SAB) は,安全で低コストで高容量のエネルギー貯蔵を提供します.
- 伝統的なポリスルファイド・レドックスからの低出力電圧はSABアプリケーションを制限する.
研究 の 目的:
- SABsのための新しい高価値のチオスルファート還元化学を導入する.
- 従来の硫黄電気化学の電圧制限を克服するために
主な方法:
- 水性環境で利用された高価硫酸塩リドックス (S2O32-/S4O62-)
- X線吸収微細構造スペクトロスコーピーを操作し,現地ラマンスペクトロスコーピーを使用し,DFT計算を行った.
- リバーシブルカチオン貯蔵と電荷移転のダイナミクスを調査した.
主要な成果:
- シアスルファートで正の酸化還元能力 (> 0V vs SHE) が達成された.
- ~1.4Vの高い動作電圧を示した.
- 193Ah L-1の可逆容量と99.6%の保持率で1000サイクル以上を示した.
結論:
- 高値のチオスルファート・レドックスは 活力のある水性バッテリーに 新しい経路を提供する.
- このアプローチは,従来のポリ硫化物ベースのシステムよりも大幅に改善されています.
- 先進的な硫黄ベースの電気化学エネルギー貯蔵のための新しい道を開きます.
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