水系金属空气电池具有理论能量密度高、安全性高等优点,但受限于金属阳极(如锌、铁、铝、镁)的电化学不可逆性以及碱性电解质对大气中二氧化碳的化学不稳定性.本工作首次设计了一种可充电的铋-空气电池,该电池使用了非碱性的三氟甲磺酸...水系金属空气电池具有理论能量密度高、安全性高等优点,但受限于金属阳极(如锌、铁、铝、镁)的电化学不可逆性以及碱性电解质对大气中二氧化碳的化学不稳定性.本工作首次设计了一种可充电的铋-空气电池,该电池使用了非碱性的三氟甲磺酸铋(Bi(OTf)_(3))水系电解质.得益于三电子反应和相对于标准氢电极+0.32 V的高电位,铋金属负极具有383 mA h g^(−1)的高比容量和1000次循环的良好稳定性,以及99.6%高库仑效率.铋金属负极在Bi(OTf)_(3)电解液中无腐蚀、钝化和析氢等副反应.此外,非碱性的铋-空气电池通过三氧化二铋(Bi_(2)O_(3))的可逆形成/分解,在环境空气中实现了长期运行稳定性(>200 h).这项工作为探索新型水系金属空气电池作为安全稳定的电源系统提供了新思路.展开更多
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文摘水系金属空气电池具有理论能量密度高、安全性高等优点,但受限于金属阳极(如锌、铁、铝、镁)的电化学不可逆性以及碱性电解质对大气中二氧化碳的化学不稳定性.本工作首次设计了一种可充电的铋-空气电池,该电池使用了非碱性的三氟甲磺酸铋(Bi(OTf)_(3))水系电解质.得益于三电子反应和相对于标准氢电极+0.32 V的高电位,铋金属负极具有383 mA h g^(−1)的高比容量和1000次循环的良好稳定性,以及99.6%高库仑效率.铋金属负极在Bi(OTf)_(3)电解液中无腐蚀、钝化和析氢等副反应.此外,非碱性的铋-空气电池通过三氧化二铋(Bi_(2)O_(3))的可逆形成/分解,在环境空气中实现了长期运行稳定性(>200 h).这项工作为探索新型水系金属空气电池作为安全稳定的电源系统提供了新思路.
