【水系】南开大学牛志强Angew：长循环空气自充电水系电池

空气自充电水基金属离子电池在近中性电解液中，由于在正极上形成碱性盐，在自充电循环后通常会出现容量损失。

近日， 南开大学牛志强教授 报道了一种酸性电解液空气自充电水系Pb/PTO电池。该电池具有快速的H ⁺ 吸收/去除反应动力学，有利于提高电化学性能。

文章要点

1 ） 在酸性电解液中，氧的高标准电极电位驱动放电正极与空气中的氧之间的自发氧化还原反应，使Pb/PTO电池具有良好的自充电性能。在Pb/PTO电池耗尽后，它们可以通过暴露在空气中自我充电到接近初始状态，然后在0.2 A g ^-1 时提供236 mAh g ^-1 的高放电容量，与电源充电的放电容量相当。

2 ） 此外，氧在酸性介质中的自充电行为可以有效地避免在自充电电极上产生碱性盐，从而保证了H ⁺ 离子和O ₂ 在循环过程中的快速扩散。 结果表明，Pb/PTO电池具有长期循环稳定性，在1A·g ^-1 下重复200次自充电/恒电流放电后容量保持率为68%，相应的累积放电容量达到23092 mAh·g ^-1 。

3 ） 更重要的是，这种空气自充电Pb/PTO电池能够在多种测试模式下很好地工作，表现出突出的可重复使用性和可行性。 因此，这项工作为构建长循环水基自供电系统提供了一种有前途的策略，并扩展了水基可充电电池在多种实际应用场景中的应用。

参考文献

Fang Yue, et al, Proton Chemistry Induced Long-Cycle Air Self-Charging Aqueous Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202208513

https://doi.org/10.1002/anie.202208513