基于铵离子的可充电水电池由于其突出的优越特性，包括超快动力学、长寿命和环境友好性，在低成本储能系统中显示出巨大的潜力。然而，由于报道的正极材料通常不能同时满足高容量和稳定工作电压的要求，因此它们的发展受到严重挑战。

近日，东南大学胡林峰教授首次报道了MnAl层状双氢氧化物（LDH）系列的NH₄⁺储存行为。

文章要点

1）有趣的是，在优化的Mn₃Al₁-LDH样品中观察到0.2 V的稳定工作电压，在1 A g^-1下具有183.7 mAh g^-1的高放电容量。使用3，4，9，10-苝四羧酸二酰亚胺负极组装摇椅电池提供了45.8 wh kg^-1的高能量密度，超过了最近报道的大多数同类产品。

2）研究人员揭示了在第一次充电过程中，LDH阴极的快速非晶化转化，其有利于伴随着高度可逆的氢键建立/断开过程的NH₄⁺各向同性传输。

该结果实现了一种用于水系铵离子电池的具有优异性能的新型层状无机正极材料，并且促进离子存储的非晶化转化为水系电池的电极设计提供了新的见解。

参考文献

Qiang Liu, et al, MnAl Layered Double Hydroxides: A Robust Host for Aqueous Ammonium-Ion Storage with Stable Plateau and High Capacity, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202202908

https://doi.org/10.1002/aenm.202202908