A solution-to-solid conversion chemistry enables ultrafast-charging and long-lived molten salt aluminium batteries

氧化还原 电池(电) 阴极 化学工程 过电位 动力学 电解质 化学 扩散 熔盐 相(物质) 材料科学 电化学 无机化学 电极 热力学 有机化学 物理化学 功率(物理) 物理 量子力学 工程类
作者
Jiashen Meng,Xuhui Yao,Xufeng Hong,Lujun Zhu,Zhitong Xiao,Yongfeng Jia,Fang Liu,Huimin Song,Yunlong Zhao,Quanquan Pang
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:14 (1): 3909-3909 被引量:35
标识
DOI:10.1038/s41467-023-39258-y
摘要

Conventional solid-to-solid conversion-type cathodes in batteries suffer from poor diffusion/reaction kinetics, large volume changes and aggressive structural degradation, particularly for rechargeable aluminium batteries (RABs). Here we report a class of high-capacity redox couples featuring a solution-to-solid conversion chemistry with well-manipulated solubility as cathodes-uniquely allowed by using molten salt electrolytes-that enable fast-charging and long-lived RABs. As a proof-of-concept, we demonstrate a highly reversible redox couple-the highly soluble InCl and the sparingly soluble InCl3-that exhibits a high capacity of about 327 mAh g-1 with negligible cell overpotential of only 35 mV at 1 C rate and 150 °C. The cells show almost no capacity fade over 500 cycles at a 20 C charging rate and can sustain 100 mAh g-1 at 50 C. The fast oxidation kinetics of the solution phase upon initiating the charge enables the cell with ultrafast charging capability, whereas the structure self-healing via re-forming the solution phase at the end of discharge endows the long-term cycling stability. This solution-to-solid mechanism will unlock more multivalent battery cathodes that are attractive in cost but plagued by poor reaction kinetics and short cycle life.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
彭于晏应助shark采纳,获得10
刚刚
1秒前
冰阔罗完成签到,获得积分10
1秒前
冷艳的又蓝完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
雪饼完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
脑洞疼应助失眠台灯采纳,获得10
4秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
shen应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
今后应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
范苏茂完成签到,获得积分20
4秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
huohuo发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
shen应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
zzq完成签到,获得积分10
7秒前
浮游应助dabaigou采纳,获得10
7秒前
汉堡包应助坚强铸海采纳,获得10
7秒前
yaoyh_gc发布了新的文献求助10
8秒前
eve发布了新的文献求助10
8秒前
麻麻薯完成签到 ,获得积分10
8秒前
范苏茂发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
lilianan发布了新的文献求助10
10秒前
高震博完成签到 ,获得积分10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5317724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4460181
关于积分的说明 13877586
捐赠科研通 4350428
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2389384
邀请新用户注册赠送积分活动 1383548
关于科研通互助平台的介绍 1352951