中科大陈维传授团结斯坦福崔屹研发超稳健的碘-氢气水系电池

水系电池因为其高宁静性、长轮回寿命、高倍任性能等上风，非常得当大范围储能。近来，采纳催化H2O/H2氧化还原偶负极，乐成设计了一类新型水系可充电电池，即氢气可充电电池。H2负极上由析氢/氧化反响（HER/HOR）驱动的电催化为氢气电池提供了最小的过电位、高倍率和稳健的电化学性能。通常，液态-氧化还原反响比固态-氧化还原反响表现出更好的动力学和稳健性。在差别的液态-氧化还原对反响中，三碘化物/碘化物 (I3-/I- ) 氧化还原对反响被发觉具有高溶解度 (> 8 m ) 和0.536 V的氧化还原电位（相对付 SHE）。是以，I3-/I-氧化还原对每每用于氧化还原液流电池（RFB）中作为液态正极。为得到抱负的高容量、快速动力学和恒久稳健性能，将碘正极与高度可逆和耐用的负极相联合受到高度歌颂。

鉴于此，中国科学技能大学陈维传授和斯坦福大学崔屹传授报道了一种在情况友爱的水系电解液中，以碘为正极，氢气为电催化负极的新型高性能水系碘-氢气（I2-H2）电池。无论采纳酸性、中性照旧碱性电解液体系，该电池设计都体现出壮大的电化学性能。这项研究为大范围储能应用的经济有用、高功率密度和长轮回I2-H2电池的财产化摊平了门路。

水系I2-H2电池的事情化学包罗可溶性I−离子与正极处固态I2之间的I2/I−氧化还原对反响的液固相互转化，然后是负极处的HER/HOR电催化反响。与氧化还原液流电池差别，这种新设计的无轮回体系的静态I2-H2水系电池终极低落了电池制造本钱，实现了100 C的高倍任性能和凌驾60000次轮回的长期稳健性。并表现出15.5 Ah L-1的体积容量以及精良的针对电池过充的自愈本领。

图1 水系I2-H2电池的布局和事情道理及其充放电历程

图2 水系I2-H2电池在中性电解液中的电化学性能

图3 水系I2-H2电池在过充电条件下的自愈本领

原文链接：

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202101024