JLG盐电池技术发展与进步

JLG盐电池技术发展与进步
新型电池技术的神秘面纱
本文中研究者展示了电池的高微孔碳正极，一种起始电解质，由包含氟化物添加剂 SOCl_2 中的氯化铝组成，电池的负极由钠或锂组成。该研究可以生产可充电的 Na/Cl_2 或 Li/Cl_2 电池，主要通过碳微孔中的 Cl_2/Cl^- 氧化还原和钠或锂金属上的 Na/Na^+ 或 Li/Li^+ 氧化还原生成。微孔碳中可逆的 Cl_2/NaCl 或 Cl_2/LiCl 通过氧化还原在正极侧提供可充电性，薄的碱金属 - 氟化物掺杂的碱金属 - 氯化物固体电解质界面稳定负极，两者对二次碱金属 / Cl_2 电池至关重要。
它可以在1200mAh/g的比容量下可逆循环，平均库仑效率大于99%。
而首次放电比容量更是可以达到2800mAh/g。
这篇Nature刊发的电池新研究，作者团队尽是中国面孔。
其中，共同一作是斯坦福大学朱冠舟博士、西南交通大学田馨博士。
正极高微孔碳，负极钠或锂
这一电池的正极为高微孔碳（aCNS），负极则为钠或锂。
起始电解质则由溶解在氯化亚砜（SOCl2）中的氯化铝、氟化物添加剂组成。
其中高微孔碳是一种具有纳米球（Nanosphere）结构的碳材料，充满了许多超细微孔，能够吸收大量的氯分子并将其存储起来。
朱冠舟博士表示：
当电池充电时，氯分子被捕获并保存在碳纳米球的微孔中；放电时，再将氯转化为氯化钠。
△Na/Cl2电池的充放电曲线
这种氯化锂或氯化钠与氯之间的氧化还原，就是促成电池可逆容量的主要反应：
这种氧化还原作用为正极提供了可充电性，而掺有碱氟化物（alkali-fluoride-doped）的碱氯（alkali-chloride）固体电解质则稳定了负极。
在放电时，SOCl2电池在氧化/充电阶段的各种产物都随之减少