鋁硫（Al-S）電池因其豐富的鋁和硫資源以及卓越的安全性，被視為電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能的理想電源。然而，鋁硫電池的壽命短以及正極缺乏合適的集流器，限制了其大規(guī)模生產(chǎn)和實(shí)用性。鑒于此，北京科技大學(xué)焦樹強(qiáng)、王哲等展示了一種固態(tài)電解質(zhì)和無集流器正極，用于構(gòu)建大尺寸固態(tài)Al-S軟包電池。
本文要點(diǎn)：
（1）將離子液體浸漬金屬有機(jī)框架固體電解質(zhì)填充到凝膠聚合物電解質(zhì)中，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)（MSE@GPE）的大尺寸生產(chǎn)。同時(shí)，將作為粘合劑和離子導(dǎo)體的MSE@GPE電解質(zhì)引入硫錨定的鈷/氮共摻雜石墨烯，制備出無集流器的一體化硫正極復(fù)合電極。
（2）組裝后的Al-S軟包電池的可逆容量為288 mAh，電池級能量密度大于90 Wh kg-1。此外，得益于MSE@GPE電解液對多硫化物穿梭效應(yīng)的顯著抑制作用，這種Al-S軟包電池的循環(huán)壽命可達(dá)400次以上，容量保持率達(dá)80%。這些結(jié)果為制造實(shí)用的Al-S電池提供了一條途徑，縮小了其高理論比能量與實(shí)際操作之間的差距。
Huang, Z., Li, S., Wang, Z., Wang, W., Lei, H., Jiao, S., A Hundreds-Milliampere-Hour-Scale Solid-State Aluminum–Sulfur Pouch Cell. Adv. Energy Mater. 2023, 2302464.
DOI: 10.1002/aenm.202302464
https://doi.org/10.1002/aenm.202302464
