盡管材料成本極低，但由于其循環(huán)壽命短，水性鐵離子電池在很大程度上尚未得到探索，工作機(jī)制仍不明確。近日，德克薩斯農(nóng)工大學(xué)Choongho Yu、Joseph Sang-Il Kwon證明了鐵離子電池可以在相對較低的5 C速率下實(shí)現(xiàn)225 mAh/g的比容量，并表現(xiàn)出長達(dá)27000次循環(huán)的超長循環(huán)壽命，在15 C下的容量保持率為82%。
本文要點(diǎn)：
1) 陽極是一個(gè)碳鋼箔（中等純度的鐵源），以及可擴(kuò)展的陰極和低成本FeSO4電解質(zhì)，提供了具有成本效益的解決方案。理論研究揭示了循環(huán)過程中陰極的鐵摻入過程和相應(yīng)的電壓分布，主要?dú)w因于鐵在聚苯胺空N位點(diǎn)上的形成能和鐵附著時(shí)的結(jié)構(gòu)變形。
2) 研究發(fā)現(xiàn)，電池不會因短路而起火或發(fā)生故障。由于制造友好的三明治型或3D圓柱形陰極消除了多層電極，該電池在固定儲能系統(tǒng)中具有成本效益、持久性和安全性。
Yufan Zhang et.al Low-cost, Resilient, and Non-flammable Rechargeable Fe-ion Batteries with Scalable Fabrication and Long Cycle Life EES 2024
DOI: 10.1039/D4EE03350G
https://doi.org/10.1039/D4EE03350G
