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可充电水系电池具有无毒、不易燃的特点,是大规模储能的理想选择。然而,水电解质的电化学稳定性窗口不足和现有电极的固有缺陷阻碍了它们的实际应用。在此,通过使用双盐包水(WiBS)电解质硫复合阳极碘复合阴极,展示了一种在水系电池中的硫-碘水溶液化学。独立的碘/碳布阴极和含卤素的WiBS电解质可以通过形成卤素间化物来支持连续的I+/I0反应。同时,高浓度电解质和无机基固体电解质界面相可以有效抑制多硫化物的溶解/扩散,从而实现阳极上的S/Sx2−转换反应。因此,基于S/Sx2−和I+/I0氧化还原偶的组装硫碘水电池可提供158.7 Wh/kg的高能量密度,具有良好的循环性能和安全性。此外,这种化学性质可以进一步扩展到多价离子基电池系统。此外,还制备了Ca基和Al基硫碘水电池作为示范模型,为低成本、高安全性的水电池的发展提供了新的途径。

图文简介

硫碘水系电池的发展策略。a) asib中氧化还原反应的潜力和设备级评价的总结。b)电池反应机理示意图。

水系电解质的实验表征及分子动力学模拟

组装后的asib的电化学性能

多价离子基asib的电化学性能

论文信息

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202212644

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