水系可充电电池由于安全可靠、成本低廉,在大规模储能方面显示出巨大的应用前景。然而,开发这种电池体系的一个关键挑战在于其低能量密度。
近日,南京工业大学赵相玉研究员报道了一种高能锰-金属氢化物(Mn-MH)混合电池,其中包括由Mn2+/MnO2沉积-溶解反应操作的锰基正极材料,在碱性溶液中吸收和解吸氢的储氢合金负极材料,以及质子交换膜分离器。
文章要点
1)得益于Lewis酸性氯化锰在正极的高溶解度和高比容量以及MH负极的低电极电位,这种水系Mn-MH混合电池表现出优异的电化学性能,出色的放电电压平台高达2.2 V,能量密度约为240 Wh kg-1(基于5.5 m MnCl2溶液和储氢合金电极体系的总质量),良好的循环稳定性和理想的倍率性能。
Meng Yang, et al, A High-Energy Aqueous Manganese–Metal Hydride Hybrid Battery, Adv. Mater. 2020
DOI: 10.1002/adma.202001106
https://doi.org/10.1002/adma.202001106