Rechargeable Na/Cl2 and Li/Cl2 batteries

无机化学 电解质 碱金属 微型多孔材料 电池(电) 阳极 氧化还原 氯化物 电极 化学 锂(药物) 有机化学 内分泌学 物理化学 功率(物理) 物理 医学 量子力学
作者
Guanzhou Zhu,Xin Tian,Hung‐Chun Tai,Yuan‐Yao Li,Jiachen Li,Hao Sun,Peng Liang,Michael Angell,Cheng-Liang Huang,Ching‐Shun Ku,Wei‐Hsuan Hung,Shi‐Kai Jiang,Yongtao Meng,Hui Chen,Meng‐Chang Lin,Bing‐Joe Hwang,Hongjie Dai
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:596 (7873): 525-530 被引量:240
标识
DOI:10.1038/s41586-021-03757-z
摘要

Lithium-ion batteries (LIBs) are widely used in applications ranging from electric vehicles to wearable devices. Before the invention of secondary LIBs, the primary lithium-thionyl chloride (Li-SOCl2) battery was developed in the 1970s using SOCl2 as the catholyte, lithium metal as the anode and amorphous carbon as the cathode1-7. This battery discharges by lithium oxidation and catholyte reduction to sulfur, sulfur dioxide and lithium chloride, is well known for its high energy density and is widely used in real-world applications; however, it has not been made rechargeable since its invention8-13. Here we show that with a highly microporous carbon positive electrode, a starting electrolyte composed of aluminium chloride in SOCl2 with fluoride-based additives, and either sodium or lithium as the negative electrode, we can produce a rechargeable Na/Cl2 or Li/Cl2 battery operating via redox between mainly Cl2/Cl- in the micropores of carbon and Na/Na+ or Li/Li+ redox on the sodium or lithium metal. The reversible Cl2/NaCl or Cl2/LiCl redox in the microporous carbon affords rechargeability at the positive electrode side and the thin alkali-fluoride-doped alkali-chloride solid electrolyte interface stabilizes the negative electrode, both are critical to secondary alkali-metal/Cl2 batteries.
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
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
1秒前
排骨炖豆角完成签到,获得积分10
1秒前
wjx关闭了wjx文献求助
1秒前
机械腾完成签到,获得积分10
2秒前
小李爱学习应助Arayluk采纳,获得10
2秒前
gaowei完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
上官若男应助优美薯片采纳,获得10
3秒前
change完成签到,获得积分10
3秒前
gjx发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
hongjing完成签到,获得积分10
3秒前
优秀的大白菜完成签到,获得积分10
3秒前
顾矜应助langwang采纳,获得10
4秒前
wayhome发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
yueer完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
pirateharbor完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
二弟的皮完成签到,获得积分10
6秒前
lh发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
yyq应助jfaioe采纳,获得10
6秒前
7秒前
无情幻枫发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.2应助小唐采纳,获得10
7秒前
笨笨西装完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
20发布了新的文献求助10
8秒前
尊敬凡旋完成签到,获得积分10
9秒前
John_Xiong完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
雪白浩轩发布了新的文献求助10
10秒前
wsj完成签到 ,获得积分10
10秒前
Violets发布了新的文献求助10
10秒前
tooty发布了新的文献求助10
10秒前
小蘑菇应助yueer采纳,获得10
10秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 998
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
Testimonial Injustice and Trust 510
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Fundamentals of Body MRI 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6642073
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8399031
关于积分的说明 17960261
捐赠科研通 5830832
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2968442
邀请新用户注册赠送积分活动 1943391
关于科研通互助平台的介绍 1860056