硫酸硫酸盐介导的多硫化物还原剂用于能量水性电池
Yutong Feng1, Xiaoyu Yu1, Boya Wang1
1Laboratory of Advanced Materials, Aqueous Battery Center, Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials, State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers, and Faculty of Chemistry and Materials, Fudan University, Shanghai, 200433, P. R. China.
硫酸硫酸盐通过调解聚硫化物还原和氧化,加速硫基水性电池 (SAB) 中的氧化还原反应. 这种新的方法提高了能量储存能力和循环寿命,使更安全的高能电池更安全.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 基于硫的水性电池 (SAB) 提供了安全,低成本和高能量的储能解决方案.
- 聚硫化物的缓慢氧化还原动力学限制了SABs的实际性能.
- 开发加速聚硫化物氧化还原过程的策略对于推进SAB技术至关重要.
研究的目的:
- 研究一种新型的氧化还原调节策略,使用硫酸硫酸盐来增强SAB中的聚硫化物氧化还原动力学.
- 阐明硫酸盐介导的联体链相互作用的机制,以加速S0/S2-氧化还原过程.
- 评估硫酸盐介导SAB的电化学性能和能量密度.
主要方法:
- 使用K2S2O3电解质的硫基水性电池的电化学表征.
- 调查硫酸盐介导的联体链相互作用用于聚硫化物氧化还原过程的加速.
- 分析硫酸盐氧化还原对 (S2O32-/S4O62-) 对电池容量的贡献.
主要成果:
- 硫酸硫酸盐 (S2O32-) 种类促进了多硫化物快速减少和可逆的短链硫化物氧化.
- 硫酸硫酸氧化还原对在更高的电位 (>0 V vs SHE) 提供额外的容量.
- 开发的SAB实现了高K+存储容量 (2470mAhg-1),长周期寿命 (>1000个周期) 和高能量密度 (616WhkgS+Zn-1).
结论:
- 硫酸硫酸盐介导的氧化还原调节有效地加速了SAB中的聚硫化物动力学.
- 与现有系统相比,这种战略带来了显著提高的容量,循环稳定性和能量密度.
- 这些发现为开发高能水性电池打开了新的道路.
更多相关视频
07:55Elemental-sensitive Detection of the Chemistry in Batteries through Soft X-ray Absorption Spectroscopy and Resonant Inelastic X-ray Scattering
Published on: April 17, 2018
06:53Author Spotlight: Magnetometric Characterization of Intermediates in the Solid-State Electrochemistry of Redox-Active Metal-Organic Frameworks
Published on: June 9, 2023
相关概念视频
Voltaic/Galvanic Cells
Spontaneous redox reactions occur abundantly in nature. The chemical reaction occurring in a disposable AA battery powering our remote controls is one such example of a spontaneous redox reaction. Another example is the immersion of coiled copper wire into an aqueous silver nitrate solution. The reaction shows a gradual, visually impressive color change from colorless to bright blue and the formation of a grey precipitate on the copper wire. In this experiment,...
Preparation and Reactions of Thiols
Electrolysis
Preparation and Reactions of Sulfides
Balancing Redox Equations
Ladder Diagrams: Redox Equilibria
Consider the Fe3+/Fe2+ half-reaction, which has a standard-state potential of +0.771 V. At potentials more positive than +0.771 V, Fe3+ predominates, whereas Fe2+...
