支春义&李洪飞Small Methods：一种基于受限碘转换化学的高倍率水系铝离子电池
Nanoyu
2021-09-08
目前报道的可充电水系Al金属电池正极材料大多基于嵌入型化学机理。
近日，松山湖材料实验室李洪飞，香港城市大学支春义教授报道了通过将碘（I2）包埋在MOF衍生的含氮微孔碳多面体（I2@ZIF-8-C）中，作为一种基于“盐中水”电解液的转换型Al离子电池正极材料。与使用离子液体电解液的传统Al-I2电池相比，所提出的水系Al-I2电池在比容量和电压平台方面都有极大的提高。
文章要点
1）I2@ZIF-8-C电极具有高可逆性、优异的比容量（≈219.8 mAh g−1，2 A g−1）和高倍率性能（≈102.6 mAh g−1，8 A g−1），这得益于碘在分级N掺杂微孔碳多面体中的液固转化和增强的水溶液反应动力学所致。
2）研究人员通过非原位拉曼光谱和X射线光电子能谱证实了I2与I-之间以I3-和I5-为中间体的可逆反应。
3）研究人员还利用固态水凝胶电解质制备了一种柔性Al-I2电池，其性能与液体电解质相当，可作为可靠的能量源集成到可穿戴产品上。
本研究有助于探索转化型水系AIBs正极材料。
参考文献
Shuo Yang, et al, High-Rate Aqueous Aluminum-Ion Batteries Enabled by Confined Iodine Conversion Chemistry, Small Methods 2021
DOI: 10.1002/smtd.202100611
https://doi.org/10.1002/smtd.202100611
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