高倍率水系碲化铋–锌电池的电荷存储机理研究（英文）

作者：陈亮; 聂浩然; 周双^*; 曹国忠; 潘安强^*

来源：Science China-Materials, 2023, 66(09): 3453-3460.

近十年来,因特有的安全性、低成本和环境友好等特点,水系锌基电池受到了广泛关注.然而,正极材料的反应动力学较差,极大地阻碍了锌电池的发展.近期,铋系的硫属化物在锌电池中展现了优异的电化学性能和巨大的使用潜能.相关研究有待继续开展,以期探明该材料的电化学储能机理,并进一步提升材料的电池性能.在本工作中,采用溶剂热法制备了正六边形的Bi2Te3薄片,并将其用于锌电池的正极材料.通过非原位表征测试和相关电化学分析,我们发现在水系碲化铋–锌电池中存在三个电化学过程:(1)质子嵌入与脱出;(2) Zn4SO4-(OH)6·0.5H2O放电产物的生成与分解;(3)锌离子嵌入与脱出.其中,质子嵌入与脱出占支配地位.因此,相应的碲化铋–锌电池具有较好的倍率性能、循环稳定性和一定的低温电池性能.本工作将有力地推动高性能水系锌电池的发展.

• 单位
  中南大学