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氯(Cl)基電池，如Li/Cl₂電池，被認為是低成本、高性能的儲能材料。然而，目前鋰金屬負極在氯基電池中的使用引起了人們對安全性、成本和生產復雜性的嚴重擔憂。

更重要的是，鋰金屬和氯基電解液之間的副反應需要大量鋰金屬，這不可避免地會降低整個電池的電化學性能。因此，為氯基電池建立新的負極化學，特別是具有電化學可逆性的負極化學是至關重要的。

在此，復旦大學彭慧勝教授，上海交通大學孫浩教授等人首次以1，2-二氯乙烷和環化聚丙烯腈為關鍵介質，通過有效的電解液稀釋和負極/電解液界面鈍化，實現了氯基電池中可逆硅的氧化還原。

圖1. LSC/SOCl₂電池的初始放電性能

具體而言，該工作首次提出了在Cl基電解液中的高度可逆的Si氧化還原，這是在電解質溶劑化和負極/電解質界面鈍化的協同作用下實現的。DCE和PAN被證實是硅合金在SOCl基電解質中穩定的關鍵介質，從而保證了Si氧化還原的可逆性。

利用這一發現，該工作展示了第一個用于初級SOCl和可充電Cl電池的Si負極，與傳統的Li金屬電池相比，該電池具有更好的電化學性能。

此外，采用低成本、高容量、高安全性的Si作為負極，DCE作為稀釋劑，與傳統的Li/Cl₂電池相比，成本降低了84%，這是邁向實用化的關鍵一步。

圖2. 可充電LSC/Cl₂電池的電化學性能

Unlocking Reversible Silicon Redox for High-Performing Chlorine Batteries， Angewandte Chemie International Edition 2023 DOI: 10.1002/anie.202306789

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彭慧勝/孫浩?Angew.：解鎖氯基電池中硅負極的可逆氧化還原

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