銨離子具有輕摩爾質量和小水合半徑的特點,NH4+與主體材料之間有趣的相互作用在水系儲能領域引起了廣泛關注,但很少有研究關注高性能NH4+存儲陽極。
在此,中南民族大學Daohong Zhang,Qiufan Wang提出了一種基于Bi2SeO5納米片的高性能嵌入型水性銨離子電池(AIB)陽極。
文章要點
1)根據非原位表征,提出了層狀Bi2SeO5中伴隨氫鍵形成/斷裂的可逆NH4+/H+共嵌入/脫嵌和轉化反應機制。因此,優化的Bi2SeO5負極在1M NH4Cl電解質中在0.3 A g?1下具有341.03 mAh g?1的高可逆容量,并且在3 A g?1下循環7000次后容量保持率高達86.7%,這與氧空位的存在增強了離子/電子轉移并促進NH4+與主體材料之間氫鍵的形成。
2)當使用MnO2正極組裝搖椅式銨離子電池時,該裝置在0.15 A g?1時具有140.73 mAh g?1的超高容量,在功率密度為2985.07 W時能量密度為207.13 Wh kg?1 kg?1。
這項工作為下一代AIB的高性能陽極設計提供了一種有前景的策略。
參考文獻
Dandan Ling, et al, Oxygen Vacancy-Enriched Bi2SeO5 Nanosheets with Dual Mechanism for Ammonium-Ion Batteries, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c08460
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c08460