铵(NH4+)离子用作水性电池的电荷载体,其中最初研究是一六方晶系MoO3作为NH4+储存负极候选物。香港城市大学支春义和中科院陈仕谋等人研究了在赝电容h-MoO3电极中可逆的NH4+存储。
本文要点:
1)从实验和第一性原理计算的结果来看,电池化学过程是通过NH4+和隧穿的MoO3电极框架之间可逆地建立-破坏氢键的行为进行的,其中氨化/脱氨机理主要由非扩散控制的赝电容行为控制。
2)MoO3在NH4+存储中的出色电化学性能在1 C时可提供115 mAh g-1,在150 C时可保持32 mAh g-1。此外,它在100000次循环中表现出超长且稳定的循环性能,容量保持率为94%,在150 C时保持4170 W kg-1的高功率密度和高能量密度。当与CuFe普鲁士蓝类似物(PBA)正极结合使用时,铵离子全电池可提供21.3 Wh kg-1的能量密度。
Guojin Liang, Initiating Hexagonal MoO3 for Superb‐Stable and Fast NH4+ Storage Based on Hydrogen Bond Chemistry, Adv. Mater., 2020
DOI: 10.1002/adma.201907802
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201907802