AFM:层间金属协同作用助力超长寿命氯离子电池

北2北

2019-11-19

   氯离子电池凭借其潜在的高理论体积能量密度和丰富的原料来源而成为一种富有前景的新型储能体系。然而，正极材料较差的循环稳定性和结构稳定性限制了其实际应用。在本文中，北京化工大学的Jingbin Han等发现由三元NiVAl氢氧化物载体和层间Cl^-构成的层状双氢氧化物（LDHs）可以作为高性能氯离子电池正极材料。这种Ni₂V_0.9Al_0.1‐Cl LDH正极材料在200 mA/g的电流密度下能够实现高达312.2 mAh/g的可逆比容量，而且循环超过1000周后容量仍有113.8 mAh/g。如此优异的循环性能超越了目前报道过的所有氯离子电池。研究人员利用同步辐射近边X射线吸收光谱、动力学实验以及理论计算等手段证实这种优异的除氯性能来源于三种金属离子的协同作用：V^m+提供高氧化还原活性， Ni²⁺提供有利的电子结构而非活性的Al³⁺则保持结构稳定。该研究为实现高性能二次电池提供了有效策略。

Qing Yin, Jingbin Han et al, Ultralong‐Life Chloride Ion Batteries Achieved by the Synergistic Contribution of Intralayer Metals in Layered Double Hydroxides, Advanced Functional Materials, 2019

DOI: 10.1002/adfm.201907448

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201907448?af=R