全固态氟离子电池（FIBs）被认为是一种极有前途的储能器件，然而目前开发的正极材料在高能量密度和高倍率性能方面还不能满足FIBs实用化的要求。

近日，日本京都大学Kentaro Yamamoto报道了首次使用稳定、低成本的氧化亚铜（Cu₂O）作为全固态FIBs的正极材料，具有可逆和快速(脱)氟化行为。

文章要点

1）研究人员通过电化学方法和X射线吸收光谱相结合，确定了Cu⁺/Cu²⁺氧化还原电荷补偿的相变反应机理。

2）实验结果显示，首次放电容量约为220 mAh g⁻¹，在前5个循环中观察到快速的容量衰减，这归因于部分结构的非晶化。此外，与简单的金属/金属氟化物体系相比，该材料表现出优异的倍率性能，在1 C下的首次放电容量为110 mAh g⁻¹。

3）研究人员进一步研究了速率决定步骤和可能的结构演化。

这项研究对于Cu₂O作为阴极材料的综合研究有望提高人们对全固态FIBs的理解。

参考文献

Datong Zhang, et al, Reversible and Fast (De)fluorination of High-Capacity Cu₂O Cathode: One Step Toward Practically Applicable All-Solid-State Fluoride-Ion Battery, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202102285

https://doi.org/10.1002/aenm.202102285