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最近，我院電化學(xué)所馬厚義教授、張進(jìn)濤教授團(tuán)隊(duì)以《A rechargeable iodine-carbon battery that exploits ion intercalation and iodine redox chemistry》為題在《自然通訊》(Nature Communications, 2017, 8, 527)上報(bào)道了一種新型碘-碳全電池。該工作巧妙的以功能碳材料為基礎(chǔ)，架構(gòu)電池的正負(fù)極材料，實(shí)現(xiàn)了碘的氧化還原機(jī)制與碳材料離子插層間的平衡統(tǒng)一，獲得優(yōu)異的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。
海水中，碘的儲(chǔ)量豐富，富集工藝成熟，價(jià)格低廉，展現(xiàn)出了優(yōu)異的電池應(yīng)用前景。鋰/鈉-碘電池作為高容量、綠色、高效的新型二次電池，是潛在的高性能動(dòng)力電池。為了提高電池的存儲(chǔ)性能和安全性，張進(jìn)濤教授與凱斯西儲(chǔ)大學(xué)戴黎明教授課題組合作，以植酸摻雜聚苯胺修飾的無(wú)紡布作為前驅(qū)體，制備氮、磷摻雜柔性多孔碳材料。以負(fù)載碘的柔性多孔碳布為正極，氮、磷摻雜的功能碳為負(fù)極，構(gòu)建了性能優(yōu)異的混合離子全電池。該電池實(shí)現(xiàn)了同一體系中兩種傳統(tǒng)儲(chǔ)能機(jī)制的平衡，以碳材料取代常規(guī)金屬負(fù)極大大提升了電池的安全穩(wěn)定性。這種廉價(jià)環(huán)保的碳基混合離子全電池為未來(lái)大規(guī)模儲(chǔ)能器件發(fā)展提供了新方向。同時(shí)，電極儲(chǔ)能過(guò)程的深入探討與理解為開(kāi)展碳基全電池研究提供了新的思路，拓展了功能碳材料的相關(guān)應(yīng)用。
山東大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院為第一完成單位，2015級(jí)博士生鹿可為論文第一作者。該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、山東省泰山學(xué)者青年專(zhuān)家計(jì)劃等支持。
論文鏈接：http://www.nature.com/articles/s41467-017-00649-7
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