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?牛津ACS Energy Letters：Pb-PbF2 對電極和稀釋液體電解質(zhì)改進(jìn)氟離子電池

氟化物離子電池（FIB）因其高理論能量密度和豐富的資源成為有前途的儲能技術(shù)。然而，通常用于測試液體電解質(zhì) FIB 的浸沒電池嚴(yán)重影響了整體性能，并妨礙了不同研究之間的可比性，從而阻礙了 FIB 的進(jìn)展。

在此，牛津大學(xué)Mauro Pasta團(tuán)隊報道了一種可靠的 Pb-PbF₂ 對電極，可以使用雙電極紐扣電池。為了測試這種設(shè)置，作者首先引入一種液體電解質(zhì)，它結(jié)合了高濃度電解質(zhì)（甲醇中的四甲基氟化銨）的優(yōu)點，同時通過引入稀釋劑（丙腈）解決了其運輸和高成本的缺點。結(jié)果顯示，該工作報告了迄今為止容量保持率最高的 BiF₃-Pb-PbF₂ 電池來證明該系統(tǒng)的可行性。

圖1. 制備流程

總之，該工作提出了一種采用干法鑄造工藝、使用 PTFE 作為粘合劑的 Pb-PbF₂ 電極的新型制造方法，并使用新型稀釋液體電解質(zhì)驗證了它們在雙電極紐扣電池中作為對電極的效果。通過該種電解質(zhì)，該工作首次在FIB中報告使用稀釋劑（丙腈）來改善傳輸性能并減少高濃度電解質(zhì)（甲醇中的四甲基氟化銨）所需的鹽量，同時保留更寬的電化學(xué)窗口。

最后，作者通過循環(huán)對比相同干法鑄造工藝制備的 BiF₃ 電極，證明了 Pb-Pb₂ 作為紐扣電池對電極的適用性。因此，為實用且易于使用的電池配置（如紐扣電池）引入可靠的對電極是 FIB 發(fā)展的關(guān)鍵一步。

圖2. 電池性能

Advancing Fluoride-Ion Batteries with a Pb-PbF2 Counter Electrode and a Diluted Liquid Electrolyte, ACS Energy Letters 2023 DOI: 10.1021/acsenergylett.3c02228

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