中国石油大学(华东)邢伟教授团队:一类有前景的铝离子电池正极材料-金沙1005

 
中国石油大学(华东)邢伟教授团队:一类有前景的铝离子电池正极材料--稠环芳烃
来源:网易 | 作者:cbg资讯 | 发布时间: 1970-01-01 | 493 次浏览 | 分享到:
在众多的二次电池体系中,铝离子电池(aibs)因为负极铝金属储量大、成本低和非可燃性电解液安全性高等优点脱颖而出,具有超过锂离子电池近4倍的超高理论体积比容量(8040 mah cm-3)和优异的理论质量比容量(2980 mah g-1)。近日,中国石油大学(华东)邢伟教授团队报道了稠环芳烃可以作为aibs正极材料并且表现出优异的电化学性能。相关成果发表在angew. chem. int. ed.上(doi: 10.1002/anie. 202114681)。

在众多的二次电池体系中,铝离子电池(aibs)因为负极铝金属储量大、成本低和非可燃性电解液安全性高等优点脱颖而出,具有超过锂离子电池近4倍的超高理论体积比容量(8040 mah cm-3)和优异的理论质量比容量(2980 mah g-1)。近日,中国石油大学(华东)邢伟教授团队报道了稠环芳烃可以作为aibs正极材料并且表现出优异的电化学性能。相关成果发表在angew. chem. int. ed.上(doi: 10.1002/anie. 202114681)。


从事电化学能源储存与转化材料、能源化工材料等领域的研究。近年来,邢伟教授课题组围绕电化学储能以及电催化等方面开展了一系列工作,在angew. chem. int. ed.、energy & environ. sci.、adv. energy mater.、adv. funct. mater.、j. energy chem.、carbon、j. mater. chem. a等国际知名期刊发表130余篇论文。获山东省自然科学一等奖2次,教育部自然科学一等奖1次。


在前期工作中,研究人员发现石墨类材料可作为铝离子电池的正极材料,其储能机理是通过alcl4-进入石墨层间形成插层化合物来实现能量储存(最高储能形态为四阶插层化合物),导致电池的理论容量偏低。受石墨大共轭π键的启发,探究单层具有共轭结构的化合物是否具有储铝活性以及单层共轭结构能否突破多阶插层化合物形成对储铝容量的限制具有重要的研究意义。


论文作者选用具有小共轭体系的苯及稠环芳烃(pahs),包括苯(c6h6)、萘(c10h8)、蒽(c14h10)、芘(c16h10)、苝(c20h12)、六并苯(c22h12)和晕苯(c24h12)作为研究对象,首先采用量子化学计算的方法从理论上预测其用于aibs正极材料的可能性。计算结果表明,这些分子结构中的共轭π键与alcl4-存在中等强度的相互作用(-0.78~-1.26 ev),具有作为铝离子电池正极材料的潜力。


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