Nature Commun:AlCu合金电极构建高性能铝溶液电池
纳米技术 纳米 2022-01-31

溶液型铝电池时具有前景的后-锂离子电池技术,由于铝元素含量丰富、价格低、安全、理论容量非常高,因此能够大规模应用的前景。

目前溶液型铝电池的发展面临着局限性,由于氧化物层和氢副反应,导致Al金属电极的电化学行为难以令人满意。为了解决这种问题,有鉴于此,吉林大学蒋青、郎兴友等报道Al-Cu合金层状异质结构作为阳极,改善了Al离子的电化学可逆氧化还原性能,能够在Al的沉积/剥离循环过程中通过交替进行α-Al和金属间Al2Cu周期性的沉积,避免生成Al枝晶。

本文要点:

(1)

在构建的对称性电池中,当较低氧含量溶液电解液时,Al82Cu18合金层状阳极能够实现低于±53 mV过电势进行超过2000 h Al的沉积/剥离。

(2)

当与AlxMnO2阴极构建全电池,溶液电池能够在100 mA g-1实现~670 Wh kg-1容量。在500 mA g-1的起始放电容量达到~400 mAh g-1,在400次充放电循环过程后容量保持83 %。

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参考文献

Ran, Q., Shi, H., Meng, H. et al. Aluminum-copper alloy anode materials for high-energy aqueous aluminum batteries. Nat Commun 13, 576 (2022).

DOI: 10.1038/s41467-022-28238-3

https://www.nature.com/articles/s41467-022-28238-3


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