铝是地壳中含量最丰富的金属,而可充电铝电池作为下一代储能设备具有巨大应用前景。然而,到目前为止,为复杂的铝离子确定合适的正极材料一直是一个挑战。在这里,弗赖堡大学Ingo Krossing、Birgit Esser提出了一种使用具有两个氧化还原过程的有机氧化还原聚合物正极材料的策略。
本文要点:
1) 作者发现,以吩噻嗪为双电子氧化还原中心的交联聚(3-乙烯基-N-甲基吩噻津)在0.81和1.65 V(vs. Al|Al3+)的电位下可逆地插入[AlCl4]−离子,可提供高达167 mAh g−1的比容量,其超过石墨正极材料。
2) 吩噻嗪聚合物电极在10 C速率下具有5000次循环的优异循环性能,同时具有88%的容量保持率和优异的倍率性能。这是可充电铝电池开发的一个重大进展,并将开启有机氧化还原聚合物作为正极材料的进一步探索,为更可持续的储能解决方案铺平道路。
Gauthier Studer et.al On a high-capacity aluminium battery with a two-electron phenothiazine redox polymer as positive electrode EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE00235G
https://doi.org/10.1039/D3EE00235G