水性可充电电池具有价格低廉、使用安全、环保等优点,是一种很有前途的电网级储能设备。其中,锌离子电池(ZIB)开辟了新天地。为ZIB设计优良的阴极至关重要。共价有机骨架(COF)具有较高的存储表面,可使其氧化还原活性增强。
这里,印度科学、教育和研究所Ramanathan Vaidhyanathan首次将络合COF与氧化还原活性的ZnI2在ZnSO4(AQ)电解液中结合在一起。
文章要点
1)包括碘在内,在1.5 A g−1下,ZIB的容量大约增加了三倍,从208 mAh g−1增加到690 mAh g −1,是所有来自COF的ZIB中最高的。值得注意的是,1.3V的充放电曲线显示出非常有限的压降和超平的平台,在5 A g−1下的容量为600 mAh g−1,稳定到6000次循环,证实了高碘的产生和存储是可持续的。COF的双离子存储(锌离子和多晶硅)提供了具有最高能量密度的ZIB。
2)光谱-电化学测量与X射线光电子能谱相结合,明确地揭示了多个多碘物种的存在,其中I3−和IO3−离子是突出的物种。后者在外加电位下在COF电极上被还原,留下I3−作为储存在COF上的主要物种。COF聚碘(AQ)的前景对金属离子电池来说是一笔意外之财。
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Rinku Kushwaha, et al, Made to Measure Squaramide COF Cathode for Zinc Dual-Ion Battery with Enriched Storage via Redox Electrolyte, Adv. Energy Mater. 2023, 2301049
DOI: 10.1002/aenm.202301049
https://doi.org/10.1002/aenm.202301049