锌碘电池由于具有比容量高(211 mAh·g^(-1))、氧化还原电势理想(~0.54 V vs.H^(+)/H)、安全性高、锌和碘自然界储量丰富及价格低廉等特点而被广泛研究。然而,锌碘电池也存在一些缺陷,如碘及多碘离子导电性低、中间产物易溶于电解...锌碘电池由于具有比容量高(211 mAh·g^(-1))、氧化还原电势理想(~0.54 V vs.H^(+)/H)、安全性高、锌和碘自然界储量丰富及价格低廉等特点而被广泛研究。然而,锌碘电池也存在一些缺陷,如碘及多碘离子导电性低、中间产物易溶于电解液、多碘离子转化反应速率缓慢及易发生穿梭效应等。目前,构筑碘正极载体材料是解决上述问题的常用有效策略。本文从设计理念、构筑方法、工作原理、电化学性能等方面综述近年锌碘电池中碘正极载体材料的研究进展,探究载体材料的组成、结构及形貌与锌碘电池电化学性能间的内在构效关系,揭示载体材料的物理限域与化学吸附/催化对电化学性能的协同增效机制。最后,结合碘载体材料当前存在的问题指明其未来可能的发展方向,如探索反应机理、催化中间产物转化、组装测试软包电池等。展开更多
锂硫电池的实际应用仍受制于一些挑战,包括氧化还原动力学缓慢和由此引发的穿梭效应等.为解决这些问题,我们巧妙合成了一种由FeS_(2)和分等级多孔碳结构(PCF)组成的隔膜修饰层.这种新颖的结构能同时实现对多硫化锂的物理阻挡与化学电催...锂硫电池的实际应用仍受制于一些挑战,包括氧化还原动力学缓慢和由此引发的穿梭效应等.为解决这些问题,我们巧妙合成了一种由FeS_(2)和分等级多孔碳结构(PCF)组成的隔膜修饰层.这种新颖的结构能同时实现对多硫化锂的物理阻挡与化学电催化效应.多硫化锂扩散实验证实PCF修饰的隔膜能够阻挡多硫化锂的渗透,而飞行时间二次离子质谱表明FeS_(2)能催化多硫化锂快速转化.因此,修饰后的锂硫电池表现出优异的倍率性能(5 C时比容量达764 mA h g^(-1))及显著的长循环稳定性(1 C时循环500次后比容量为698 mA h g^(-1)).值得注意的是,修饰后的锂硫电池最高面积容量为7.52 mA h cm^(-2),并且能够在较宽温域(-20至60°C)保持高循环稳定性.本研究为隔膜修饰层的高效应用提供了有价值的见解.展开更多
文摘锌碘电池由于具有比容量高(211 mAh·g^(-1))、氧化还原电势理想(~0.54 V vs.H^(+)/H)、安全性高、锌和碘自然界储量丰富及价格低廉等特点而被广泛研究。然而,锌碘电池也存在一些缺陷,如碘及多碘离子导电性低、中间产物易溶于电解液、多碘离子转化反应速率缓慢及易发生穿梭效应等。目前,构筑碘正极载体材料是解决上述问题的常用有效策略。本文从设计理念、构筑方法、工作原理、电化学性能等方面综述近年锌碘电池中碘正极载体材料的研究进展,探究载体材料的组成、结构及形貌与锌碘电池电化学性能间的内在构效关系,揭示载体材料的物理限域与化学吸附/催化对电化学性能的协同增效机制。最后,结合碘载体材料当前存在的问题指明其未来可能的发展方向,如探索反应机理、催化中间产物转化、组装测试软包电池等。
基金financially supported by the National Natural Science Foundation of China (22005003)the Natural Science Research Project of Anhui Province Education Department (2022AH030046 and 2022AH050323)+2 种基金the Young Scholars of the Introduction and Education of Talents in Anhui Provincethe Top Young Talents of Anhui University of Technologythe Scientific Research Foundation of Anhui University of Technology for Talent Introduction。
文摘锂硫电池的实际应用仍受制于一些挑战,包括氧化还原动力学缓慢和由此引发的穿梭效应等.为解决这些问题,我们巧妙合成了一种由FeS_(2)和分等级多孔碳结构(PCF)组成的隔膜修饰层.这种新颖的结构能同时实现对多硫化锂的物理阻挡与化学电催化效应.多硫化锂扩散实验证实PCF修饰的隔膜能够阻挡多硫化锂的渗透,而飞行时间二次离子质谱表明FeS_(2)能催化多硫化锂快速转化.因此,修饰后的锂硫电池表现出优异的倍率性能(5 C时比容量达764 mA h g^(-1))及显著的长循环稳定性(1 C时循环500次后比容量为698 mA h g^(-1)).值得注意的是,修饰后的锂硫电池最高面积容量为7.52 mA h cm^(-2),并且能够在较宽温域(-20至60°C)保持高循环稳定性.本研究为隔膜修饰层的高效应用提供了有价值的见解.
