由于铝的固有安全性和高理论容量，水系铝离子电池（AAIBs）引起了人们的极大关注。同时铝原料的来源广和易获得性进一步使得AAIBs在电网规模的储能方面更具吸引力。然而，铝负极上形成的钝化氧化膜和氢气副反应，以及正极利用率等有限，导致AAIBs具有低放电电压，同时循环稳定性较差。

近日，广东工业大学芮先宏教授，南洋理工大学Qingyu Yan教授，得克萨斯大学奥斯汀分校余桂华教授报道了一种新的AAIB体系，该体系由Al_xMnO₂正极、锌衬底负载Zn-Al合金负极和Al(OTF)₃水溶液组成。

文章要点

1）通过MnO的原位电化学活化以及一个两电子反应，从而使合成的正极具有较高的理论容量。而负极是通过在锌箔衬底上沉积Al³⁺的简单工艺制造而成。

2）特征合金界面层能有效缓解钝化，抑制枝晶生长，保证了超长期稳定的铝剥离/电镀。

3）实验结果表明，该电池在超过80次循环中提供了接近1.6 V的创纪录的高放电电压平台和460 mAh g^-1的比容量。

这项工作为开发高性能、低成本的实用化AAIBs提供了新的途径。

Chunshuang Yan, et al, Architecting a Stable High-Energy Aqueous Al-Ion Battery, J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI：10.1021/jacs.0c05054

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c05054