凯时k66官网船首双极型电池开路终端电压梯度南开大学陈军研究团队报道了基于羟基乙酸铝电解液双极性解离的可持续水系电池。相关研究成果于2024年2月17日发表在《美国化学会杂志》。

　　可充电水系电池由于其高安全性和低成本而成为大规模储能的潜在系统凯时k66官网。然而，开发具有高可持续性、可负担性和可逆性的水系电池是紧迫和具有挑战性的。

　　该文中，研究人员报道了一种两性羟基乙酸铝(AlAc(OH)2)电解质凯时k66官网凯时k66官网，它具有H+和OH的双极电离能力，有助于蒽醌（AQ）阳极和氢氧化镍(Ni(OH)2)阴极的氧化还原反应。AlAc(OH)2(H2O)3溶剂化结构的双极电离能力源于Al3+和OH的强极化能力。解离常数为5.0/3.0的H+/OH解离能力强于水（14.0），这促进了电极同时稳定的氧化还原反应。

　　具体而言，H+吸收防止AQ阳极形成离子键凯时k66官网，抑制电极溶解，而OH为Ni(OH)2阴极的稳定转化反应提供了局部碱性环境。设计的AQNi(OH)2电池中的AQ阳极具有243.9 mAh g1的放电容量和300次循环后78.2%的容量保持率，具有高可逆性。此外，组装了放电容量为0.90 Ah的袋状电池，基于电池的总质量，其能量密度为44.7 Wh kg1。

　　该项工作显著拓宽了水系电池的类型，代表了双极电解质的设计理念以及与H+和OH的不同电化学反应。

　　JACS：《美国化学会志》，创刊于1879年。隶属于美国化学会凯时k66官网，最新IF：16.383