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师唯课题组AM:一种采用熔融水合物电解质的双卤锌电池
2020-12-31  

来源:能源谷



卤素氧化还原电偶在储能方面具有成本低、水中溶解度高、氧化还原电位高等优点。然而,通过液相介质储存氧化态卤素的操作复杂性阻碍了其在储能技术中的广泛应用。



近日,日本产业技术综合研究所(AIST)徐强教授,南开大学师唯教授设计并制备了一种集氧化还原液流电池(RFBs)(固有的可扩展性),插层化学(大容量)以及熔融水合物电解质(潜在的高能量密度)优点于一体的双卤水系锌电池。


文章要点

1)由于石墨能够形成石墨-卤素化合物,因此被用作正极材料,从而依次容纳电化学生成的溴和氯。与纳米碳基载体的应用相比,石墨电极易于制备,并且与锂离子电池的大批量生产工艺相兼容。此外,熔融水合电解质中大量的卤锌配合物有效地阻止了溴和氯向锌负极的渗透。


2)实验结果显示,双卤素氧化还原电偶(Br0/Br−和Cl0/Cl−)的使用有效地将平均放电电压从1.60 V(单独使用Br0/Br−)提高到1.71 V,并将容量从78 mAh g−1提高到257 mAh g-1。


3)独特的两步卤素吸收还有一个额外的好处,即由于带电状态的电活性物质是固态的,因此不需要膜,从而大大简化了电池的配置。


简而言之,双卤水系锌电池有望释放出锌卤化学在储能应用方面的经济潜力。



Hongwen Liu, et al, A Zinc–Dual-Halogen Battery with a Molten Hydrate Electrolyte, Adv. Mater. 2020
DOI: 10.1002/adma.202004553
https://doi.org/10.1002/adma.202004553


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