与低应变和约束相变向超长寿命水性离子电池的低应变和约束相变的热调节阴极
Yan-Ning Liu1, Jia-Lin Yang2, Zhen-Yi Gu2
1Department of Chemistry, Northeast Normal University, Changchun, Jilin, 130024, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|January 29, 2024
概括
使用中等的普鲁士蓝色类似物 (ME-PBAs) 的驱动策略使水性离子电池 (AIBs) 的寿命超长. 这种方法提高了导电性,限制了相变,延长了超过10,000个周期的寿命.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 可逆离子 (Al3+) 储存是具有挑战性的,因为强烈的静电相互作用和宿主材料的不稳定性.
- 普鲁士蓝的类似物 (PBA) 具有较差的强度,导致在Al3+插入/提取过程中显著的应变和相位变化.
研究的目的:
- 为高性能,长寿命水性离子电池 (AIB) 开发一种以为导向的战略.
- 为了克服传统PBA在可逆Al3+存储中的局限性.
主要方法:
- 合成具有多个氧化还原活性中心的中普鲁士蓝类似物 (ME-PBA).
- 对ME-PBA的结构稳定性,导电性和电化学Al3+存储的表征.
- 使用ME-PBA作为阴极和MoO3作为阳极组装和测试全细胞.
主要成果:
- ME-PBA显示出增强的导电性和显著改善的结构稳定性,只有1.2%的格子参数波动.
- ME-PBA主机可实现可逆Al3+存储,寿命延长超过10,000个周期.
- 用ME-PBA和MoO组装的全细胞具有出色的电化学特性.
结论:
- 在PBA中透调节是一种有前途的策略,可以同时限制长期Al3+存储的应变和相变.
- ME-PBA为水性多价值离子电池中的先进电极材料提供了可行的设计.
