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支春義&汪冬紅JACS：高性能鋅電池！
來源： 時間：2023-09-14 14:17:50 瀏覽：2345次

第一作者：Ze Chen

通訊作者：支春義教授、汪冬紅教授

通訊單位：香港城市大學、安徽工業(yè)大學

DOI: 10.1021/jacs.3c06488.


01

研究背景

硫族元素，特別是碲（Te）作為轉(zhuǎn)換型正極，在高能量密度的鋅電池（ZBs）方面具有豐富的潛在價值和很好的前景。然而，Te的轉(zhuǎn)化反應(yīng)通常局限于Te2–/Te0氧化還原，在約0.59 V（vs Zn2+/Zn）時具有低電壓平臺，而不是預(yù)期的Te0到Ten+的正價轉(zhuǎn)化，從而抑制了Te基電池向高輸出電壓和能量密度的發(fā)展。基于此，香港城市大學支春義教授和安徽工業(yè)大學汪冬紅教授等人報道了通過首次使用高濃度含Cl–的電解質(zhì)（Cl–作為強親核試劑），成功激活了所需的具有高達六個電子轉(zhuǎn)移的可逆Te2–/Te0/Te2+/Te4+氧化還原行為。


02

文章要點

1、測試發(fā)現(xiàn)，在1.24、0.77和0.51 V的三個平坦放電平臺上，該鋅電池的總?cè)萘繛?02.7 mAh g-1。

2、為提高Ten+產(chǎn)物的穩(wěn)定性和循環(huán)穩(wěn)定性，作者制備了一種改性離子液體（IL）基電解質(zhì)，得到了基于400 mAh級袋式電池的高性能Zn‖Te電池，該電池具有高面積容量（7.13 mAh cm-2）、高能量密度（542 Wh kgTe-1或227 Wh Lcathdoe+anode–1）、優(yōu)異的循環(huán)性能和低自放電率。該結(jié)果增強了對電池中碲化學的理解，為先進的ZBs提供了一條顯著的途徑。


03

圖文展示

 

圖1.激活Te的多價轉(zhuǎn)化反應(yīng)

 

圖2. Te的多價態(tài)轉(zhuǎn)化機制

 

圖3.抑制產(chǎn)物溶解以延長循環(huán)壽命

 

圖4. Zn‖Te電池性能

 

圖5.高Te負載量的Zn‖Te電池性能

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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