Joule:可逆四电子锡金属水系电池
NavyLIu NavyLIu 2024-09-28

image.pngSn是一种极具潜力的水系电池金属阳极,每个原子可提供多达四个电子的氧化还原过程(903 mAh g−1Sn)。然而,由于对机理的理解有限,实际利用四电子SnOH62−/Sn的可逆性仍极具挑战性。近日,斯坦福大学Wang Jianbo、加利福尼亚大学J. Tyler Mefford揭示了一种动力学不对称的氧化还原途径,其涉及连续的四电子电镀和通过SnOH3中间体的逐步2+2电子剥离。

 

本文要点:

1) SnOH3交叉诱导了可逆自放电,降低了库仑效率,但不影响循环性能,这一点在四电子Sn-Ni全电池中得到了证明,这些电池能够维持>800小时的稳定循环。

2) 通过调整隔膜的离子选择性以抑制SnOH3的交叉,同时允许OH的传输,作者进一步实现了高Sn利用率(67%)和高能量密度(143.1 Wh L−1)。该研究为工程可逆多电子金属阳极的权衡提供了重要指导,并为锡基水系电池的实际能量密度定义了新基准。

 

参考文献:

Jianbo Wang et.al A reversible four-electron Sn metal aqueous battery Joule 2024

DOI: 10.1016/j.joule.2024.09.002

https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.09.002


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燃料电池电极催化反应催化剂及动力学反应机理

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