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2022-04-12
顆粒在線訊：目前Se是二次電池的一種具有前景的替代性電極材料，具有較高的理論容量及比較好的導(dǎo)電性，因此在電化學(xué)能量存儲(chǔ)得到廣泛關(guān)注。但是，目前相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道Se電極通常表現(xiàn)較低的倍率性能。有鑒于此，清華大學(xué)曲良體、北京理工大學(xué)張志攀、中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所劉峰等報(bào)道發(fā)展了一系列Se@C正極復(fù)合材料，這種材料在Cu離子溶液電解液中（比如0.5 M CuSO4）、Cu或Zn箔作為負(fù)極，能夠進(jìn)行4電子氧化還原充放電。
本文要點(diǎn)：
1）在實(shí)驗(yàn)室構(gòu)筑了Zn||Se@C電池，以Se@C作為陰極，Zn作為陽(yáng)極，Cu2+和Zn2+作為電荷傳輸離子。當(dāng)使用含Se量為48 wt %的Se@C復(fù)合材料作為電極，在0.5 A g-1實(shí)現(xiàn)了1.2 V放電電壓，起始放電容量達(dá)到1263 mAh gSe-1，穩(wěn)定放電平臺(tái)為1.2 V。在6 A g-1電流密度工作，Zn||Se@C電池的穩(wěn)定放電容量達(dá)到900 mAg gSe-1；在2 A g-1能夠進(jìn)行400次充放電循環(huán)。
2）通過(guò)物理化學(xué)表征、第一性原理計(jì)算，驗(yàn)證電池的優(yōu)異性能與Se電極與Cu反應(yīng)能夠進(jìn)行可逆結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變能力有關(guān)。
文章鏈接：
Dai, C., Hu, L., Chen, H. et al. Enabling fast-charging selenium-based aqueous batteries via conversion reaction with copper ions. Nat Commun 13, 1863 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-29537-5
https://www.nature.com/articles/s41467-022-29537-5
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