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科研进展

先进材料与能源器件组在铝电池储能材料领域取得新进展

添加时间:2022-08-18 17:25:09  浏览次数:

  近日,先进材料与能源器件团队李战雨博士在铝电池储能机理以及研究方面取得新进展。相关工作“Novel One-Dimensional Nanofiber MnSe/CMK-3 High-Performance Cathode Material for Aluminum Batteries”在线发表《ACS Applied Materials & Interfaces》(DOI:10.1021/acsami.2c10170),硕士研究生张琛为第一作者,吕存财博士、张文明教授和李战雨博士为共同通讯作者。

  充电铝电池(RAB)因其安全和环保优势而成为一种流行的储能装置。本工作通过静电纺丝和熔融扩散法成功制备了一维纳米MnSe电极材料,然而,由于电化学反应过程中产生的多硒化物导致其循环稳定性较差。为抑制多硒化物的穿梭效应,使用CMK-3改性隔膜代替玻璃纤维隔膜改善其电化学性能,初始放电比容量可达到1029.85 mAh/g,循环3000次后仍保持在297.84 mAh/g。软包电池在不同程度的折叠下仍能正常点亮LED,证实了这种材料在可穿戴设备中的应用。另一工作中,作者采用有机蒽醌衍生物作为铝电池正极材料,研究有机物(BDTO)在铝电池中的电化学性能。Ti3C2(MXene)作为有机物的负载使其MXene@BDTO在500次循环后仍能保持134.9 mAh g-1的可逆比容量。此外密度泛函理论(DFT)计算证实了C=O与Al3+之间的储能机理。以上实验结果为探索有机铝电池的发展提供了很好的思路。

 

  以上工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金和河北大学高层次引进人才项目资助。

  论文链接:https://doi.org/10.1021/acsami.2c10170 

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