可充电非水锰金属电池

中国科学院中国科学技术大学陈薇教授团队首次揭示卤素介导的溶剂化结构在去溶剂化过程中的重要作用的多价离子。研究结果发表在《焦耳》杂志上。

该团队以锰金属电池(MnMBs)为研究平台，充分展示了卤素介导(以Cl为主要研究对象)机制在降低多价金属离子沉积过电位、增强库仑和电势方面的重要作用。溶解/沉积效率。

通过理论计算和实验，研究人员充分验证了设计电解质中Cl充分参与了Mn2+的溶剂化，将[Mn(Osol)6]2+溶剂化结构转变为[Mn(Osol)3Cl3]2+。

与其他原子相比，Cl原子具有较大的半径和较小的电荷密度;因此，溶剂化的Mn-Cl键比Mn-O键弱，大大降低了沉积过程中的去溶剂化能，降低了金属锰阳极的沉积过电势，显着提高了库仑效率和法拉第效率。

研究人员组装了对称和不对称电池，以证明卤素介导的电解质的可靠性。实验数据表明，该电解液可以在0.1mA cm-2的电流密度下支持对称电池稳定循环700 h以上，远远超出了已报道的锰金属电池电解液的性能。

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