南科大Adv. Sci.: 通過三電子氧化還原化學實現C60富勒烯高效鋰存儲的機理研究 2023年11月6日 上午9:12 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 15 鋰離子電池 (LIB) 已成為流行的移動電源,阻礙LIBs發展的挑戰之一是當前商業正極材料的不可持續性。具有豐富元素的可再生有機正極顯示出可持續充電電池的前景,盡管富勒烯已被研究作為包括氧化還原液流電池在內的可充電電池的電極材料,但很少有報道將其用作LIB的正極材料。 在此,南方科技大學王湘麟教授等人首次報道了利用C60富勒烯作為室溫鋰離子電池的有機正極,在醚基電解液中顯示出良好的電化學性能。 它提供高達120 mAh g-1的放電容量和超過200 Wh kg-1的比能量,具有 91% 的高初始庫侖效率。制造的電池在50次循環后可保持 90 mAh g-1的容量,并在500 mA g-1時仍保持77 mAh g-1的顯著倍率性能。 值得注意的是,三對不尋常的平坦電壓平臺分別在≈2.4、1.7和1.5 V處重復出現。循環伏安圖和平臺容量揭示了擴散主導的三電子氧化還原反應。 有趣的是,原位XRD首次揭示了C60正極在鋰化/脫鋰過程中經歷的三個可逆相變,除了C60納米團簇存在不可逆聚合時的初始放電外,在原位XRD譜和原位拉曼光譜中均出現了不可逆峰的特征位移。Cs校正透射電子顯微鏡證實了這些相的演化。重要的是,基于相結構的DFT模擬得到的脫鋰電位與實驗結果定性一致。 圖1. 在室溫下測量的半電池中C60正極材料的電化學性能 圖2. ?C60相變的鋰化/脫鋰狀態總能量的演變與DFT計算結果 Probing Mechanistic Insights into Highly Efficient Lithium Storage of C60 Fullerene Enabled via Three-Electron-Redox Chemistry, Advanced Science. 2021. DOI: 10.1002/advs.202101759 原創文章,作者:科研小搬磚,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/11/06/0c7cbb30ae/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 【表征】一個關于紫外分光光度計的五分鐘干貨 2023年11月13日 五校聯合,最新Nature Energy! 2024年1月22日 ?應化所AFM:分子間相互作用介導的鉀離子插層化學 2024年6月25日 北京科技大學JACS:調控Pd納米材料的形貌,顯著促進乙炔半加氫反應 2023年12月20日 SCI論文返修稿網上提交過程(以ScholarOne投稿系統為例) 2023年11月24日 Chemical Engineering Journal:用于高性能電化學生產過氧化氫的鈀基單原子催化劑 2023年10月14日