【水系电池】纪秀磊Angew：碱式碳酸铜构建双重离子电池

同时使用阳离子和阴离子作为电荷传输载流子的双重离子电池是一种具有前景的能量存储技术，目前仍没有被人们探索和研究的领域是，将过渡金属作为电极，通过金属生成碳酸盐的过程进行能量存储。在各种阴离子电荷载流子中，从未尝试将CO ₃ ^2- 用于电池，而且CO ₃ ^2- 与金属生成的金属碳酸盐物种可能具有不溶的优点，这具有非常重要的优势，而且碳酸盐离子电池技术可能消耗和捕获一定量CO ₂ ，缓解温室效应问题。 有鉴于此， 俄勒冈州立大学纪秀磊(Xiulei Ji)等 在碱式碳酸铜构建双重离子电池方面取得新进展。

本文要点：

1）通过Cu与Cu ₂ CO ₃ (OH) ₂ 的可逆转变构建电池 ，其中Cu电极通过K ₂ CO ₃ 和KOH固体提供阴离子载流子载体，在电池的充放电过程中进行K ⁺ 离子的解离和缔合。

2) 这种电池中Cu活性质量电极的可逆容量达到664 mAh/g，吸附阴离子的电极可逆容量达到299 mAh/g ，电池在K ₂ CO ₃ 和KOH饱和电解液（4.5 M K ₂ CO ₃ 和9 M KOH）中 实现了可逆和稳定的电池循环 。这项工作展示了使用碳酸盐作为电池电荷载流子捕获和存储CO ₂ 的方法。

参考文献

Trenton C Gallagher, Che-Yu Wu, Marcos Lucero, Sean K Sandstrom, Lindsey Hagglund, Heng Jiang, William Stickle, Zhenxing Feng, Xiulei Ji, From Copper to Basic Copper Carbonate: A Reversible Conversion Cathode in Aqueous Anion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI:   10.1002/anie.202203837

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202203837

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