本报讯 近日,中国科大化学与材料科学学院陈维教授课题组在国际期刊《德国应用化学》发表文章,首次报道了氢气电极作为正极的电池化学新体系,为基于氢气正极设计高性能电池提供了一种新途径。
该论文首次报道了一种可充电锂金属-氢气(Li-H)电池,该电池利用了最轻的两种元素Li和H。Li-H电池通过正极的反应H2/H+和负极的Li/Li+沉积溶解反应实现稳定运行。H2正极的优异特性使该电池展现出极具吸引力的电化学性能,包括高达2825Whkg-1的理论比能量、3V的放电电压、99.7%的循环能量效率、5-20 mAh cm-2的可逆面容量、-20-80 ℃的宽工作温区及活性材料的高利用率。此外,作者进一步构建了一种无负极Li-H电池,在首次充电时从低成本的锂盐中沉积锂金属生成负极,进一步提升了电池的实际能量密度和经济适用性。该工作为基于氢气正极设计高性能储能电池提供了一种新途径。
化学与材料科学学院博士后刘再春和博士研究生马毅睿为该论文的共同第一作者,化学与材料科学学院、合肥微尺度物质科学国家研究中心陈维教授为论文的第一通讯作者,合作者包括深圳大学杨金龙教授。
(化学与材料科学学院 合肥微尺度物质科学国家研究中心 科研部)