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Nature Commun.:Cu离子实现高倍率充放电Se@C电池

来源:颗粒在线 1783 2022-04-12

颗粒在线讯:目前Se是二次电池的一种具有前景的替代性电极材料,具有较高的理论容量及比较好的导电性,因此在电化学能量存储得到广泛关注。但是,目前相关文献报道Se电极通常表现较低的倍率性能。有鉴于此,清华大学曲良体、北京理工大学张志攀、中国科学院力学研究所刘峰等报道发展了一系列Se@C正极复合材料,这种材料在Cu离子溶液电解液中(比如0.5 M CuSO4)、Cu或Zn箔作为负极,能够进行4电子氧化还原充放电。

本文要点:

1)在实验室构筑了Zn||Se@C电池,以Se@C作为阴极,Zn作为阳极,Cu2+和Zn2+作为电荷传输离子。当使用含Se量为48 wt %的Se@C复合材料作为电极,在0.5 A g-1实现了1.2 V放电电压,起始放电容量达到1263 mAh gSe-1,稳定放电平台为1.2 V。在6 A g-1电流密度工作,Zn||Se@C电池的稳定放电容量达到900 mAg gSe-1;在2 A g-1能够进行400次充放电循环。

2)通过物理化学表征、第一性原理计算,验证电池的优异性能与Se电极与Cu反应能够进行可逆结构转变能力有关。

Nature Commun.:Cu离子实现高倍率充放电Se@C电池

文章链接:

Dai, C., Hu, L., Chen, H. et al. Enabling fast-charging selenium-based aqueous batteries via conversion reaction with copper ions. Nat Commun 13, 1863 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-29537-5

https://www.nature.com/articles/s41467-022-29537-5

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