南京信息工程大學董昇陽教授、張一洲教授和南京工業大學董曉臣教授等人在SCIENCE CHINA Materials發表研究成果，開發了一種超低濃度的電解液用於質子存儲的策略，由於特殊的Grotthuss機制和良好的結構穩定性，使得K0.486V2O5即使在0.01 mol L−1的稀硫酸電解液中仍能夠獲得較好的動力學性能和循環穩定性。
近日，南京信息工程大學董昇陽教授、張一洲教授和南京工業大學董曉臣教授等人在SCIENCE CHINA Materials發表了題為「Ultralow-concentration electrolyte boosting K0.486V2O5 for high performance proton storage」的研究論文，報道了K0.486V2O5即使在罕見的超低濃度硫酸電解液（0.01 mol L−1）中仍具有優異的電化學性能。
圖1. KVO電極在不同濃度硫酸電解液中的電化學性能。（a-c）在0.01 mol L−1電解液中電化學性能；（d、e）在0.0001到0.1 mol L−1電解液中電化學性能。
如圖1所示，與其它濃度的硫酸電解液相比，KVO電極在0.01 mol L−1電解液中具有最優的電化學性能。在50 mA g−1的低電流密度下，具有129 mA h g−1的比容量；在1 A g−1的電流密度下，循環50000圈的容量保持率為53%。
圖2. 基於超低濃度電解液的KVO//KVO電池結構示意圖和電化學性能。
如圖2所示，以KVO作為正/負極、0.01 mol L−1硫酸作為電解液的全電池具有較高的能量密度（71 W h kg−1）和功率密度（4250 W kg−1）。在1 A g−1的電流密度下，循環20000圈的容量保持率為84%。
該研究工作設計的超低濃度電解液的策略為開發耐用的、低成本的水系能源存儲系統提供了一種新的可行途徑。
點擊下方鏈接或「閱讀原文」了解詳情
Dong, S., Lv, N., Ren, R. et al. Ultralow-concentration electrolyte boosting K0.486V2O5 for high-performance proton storage. Sci. China Mater. (2022). https://doi.org/10.1007/s40843-022-2084-x
留言列表