铵离子电池（AIBs由于其高安全性和快速扩散动力学，最近在水系电池领域引起了越来越多的关注。NH₄⁺的存储机制与球形金属离子（例如 Li⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺和Zn²⁺）完全不同，NH₄⁺与主体材料之间形成了氢键。尽管人们已经提出了许多材料作为AIBs的电极材料，但它们的性能很难满足未来电化学储能设备的要求。因此，迫切需要为AIBs设计和开发先进材料。

近日，宁波大学Jie Shu，武汉理工大学苏宝连教授全面概述了AIBs的最新研究进展。

文章要点

1）首先，作者介绍了主体材料的电化学性质与其存储机制之间的相关性，包括NH4+扩散通道和晶格结构。具有一维 (1D) 扩散通道、二维 (2D) 扩散通道和三维 (3D) 扩散通道的无机主体材料。对于NH₄⁺插入，以及具有键合机制的有机材料进行了全面概述。

2）其次，作者提出了提高电化学性能的可行策略，包括形貌调整、操作窗口选择、预嵌入工程和电解质设计，并讨论了可能的安全问题。

3）最后，作者总结了AIBs在构建先进储能系统方面面临的挑战和前景，比较了当前电池技术的优缺点。考虑到人们对不同电化学储能系统的浓厚兴趣，本综述将为促进先进AIBs的进一步发展提供创新和有价值的参考。

参考文献

Runtian Zheng, et al, Ammonium Ion Batteries: Material, Electrochemistry and Strategy, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202301629

DOI: 10.1002/anie.202301629

https://doi.org/10.1002/anie.202301629