可充电铝电池阴极电荷存储机理的研究进展

要建立一个碳中和的社会,最有效的策略之一是增加清洁和可再生能源(风能、潮汐、太阳能、风能、太阳能、太阳能)的比例。,可以显著降低温室气体(CO2.)排放。

由于可再生能源的间歇性和分布不均匀性,开发低成本、可靠的大型储能装置对于向智能电网和/或构建分布式微电网提供可持续电力非常重要。可充电铝电池(RABs)因其容量大、成本低、安全性高、铝含量丰富等优点,成为大规模储能领域最有前途的候选电池之一,引起了人们极大的兴趣。

然而,与铝阳极侧相比,阴极材料面临更多的问题,包括比容量低、大多数主体结构的动力学相对缓慢和/或有限的循环寿命,这对RA亚博网站下载Bs的进一步实际应用构成了重大挑战。

在过去的几年里,人们一直致力于开发新的阴极材料和/或设计工程纳米结构,以极大地提高RABs的电化学性能。亚博网站下载除了基于纳米技术的电极结构设计,阴极材料的内在化学结构和电荷存储机制在彻底改变电池性能方面发挥着同样重要的作用。亚博网站下载

最近,彭日成Quanquan教授和北京大学和他的同事们在关注当前的理解在RAB阴极材料的电荷存储机制从化学反应的角度(图1)。首先,基础化学,电荷存储机制和RAB阴极材料的设计原则是强调。亚博网站下载根据离子载流子的不同,电流阴极材料分为四类,其中包括铝亚博网站下载3+-托管,AlCl4.--托管,AlCl2.+/AlCl2+-托管和Cl--承载阴极材料。接下来,详细讨论了亚博网站下载各自典型的电极结构、优化策略、电化学性能和电荷存储机制,以建立它们的化学结构-性能关系。最后,提出了RABs未来的发展方向。

这篇关于阴极电荷储存机制的综述将为RABs中高性能阴极材料的合理设计奠定基础,并有望为设计新的电解质系统开辟新的机会。亚博网站下载

来源:https://phys.org/

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