主要观点总结
本文主要介绍了一种水系锑剥离/电镀化学在可充电水系碱性电池(AABs)中的应用。该成果由中山大学卢锡洪教授团队展示,提供了一种具有前景的电解金属锑负极材料。通过在碳基底上构建富氧界面,有效操纵SbO2−离子在界面上的扩散行为,提高Sb负极的可逆性,为高性能AABs的实际应用提供启发。
关键观点总结
关键观点1: 锑(Sb)作为水系电池负极材料的优势
Sb具有高的理论容量、在碱性溶液中有利的氧化还原电位和低成本,是理想的水系电池负极材料。但其在水体系中的电化学储能行为面临挑战,如载流子与基底电极之间的静电排斥力等。
关键观点2: 富氧界面的作用
富氧界面有效降低了Sb的成核过电位,加强了载流子(SbO2−)的吸附能力。这两个优点可以抑制副反应的发生,实现高度可逆的Sb剥离/电镀。
关键观点3: 成果实现的具体成果
Sb负极在碳基底上构建富氧界面后,实现了接近理论值的比容量(627.1 mA h g−1),高放电深度(DOD,95.0%),并在1000次循环后保持92.4%的库仑效率。同时构筑的高能量密度和长寿命的水系NiCo2O4//Sb电池器件也表现出卓越的性能。
关键观点4: 研究的意义和前景
该研究为基于Sb剥离/电镀化学的水系碱性电池的发展提供了思路,具有潜在的实用价值和广泛的研究前景。
文章预览
【引言】 可再生能源存储与利用的需求极大地刺激了经济、安全、高效电池的发展。在所有储能器件中,通过电极在碱性电解质中的法拉第反应来实现能量存储的可充电水系碱性电池(AABs)成为下一代最有希望的可再生能源存储设备之一,特别是在大规模应用方面。这应该归功于水系电解质的优势特性,包括高离子电导率(~1 S cm −1 )、低成本和不可燃性。在过去的几年里,人们对AABs的各种电极材料的探索给予了巨大的研究关注,并在该领域取得了显著的成就。 与蓬勃发展的正极材料相比,负极材料的选择仍然有限,发展相对缓慢。目前,根据储能行为的不同,已报道的负极可以主要分为两类:转换型负极和剥离/电镀型负极。转换型负极如Cd、Bi、FeO x 等材料在充
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