水基质子电池具有离子半径小、重量轻等优点，被认为是下一代电网储能最有前景的能源技术之一。目前人们已经探索了多种水基质子电池材料，但全电池表现出不理想的电化学性能，倍率性能和循环稳定性有限。
近日，中科大陈维教授报道了研制了一种水基质子全电池，其由氢气负极、9M H3PO4电解液和PBA正极组装而成，在电极/电解液界面上伴随着快速的H+离子反应。
文章要点
1）H2/H+全电池表现出前所未有的960 C快速动力学性能，36.5 kW kg−1的高功率密度，在35万次循环中容量保持率为62%。此外，设计的浓磷酸电解质可以降低电解液的冰点，在−60 °C时达到2.49 mS cm−1的高离子电导率。
2）研究发现，即使在−80 °C下，H2/H+电池也可以很好地工作，并达到其室温容量的54%。令人兴奋的是，H2/H+全电池在5 C时表现出30 mAh g−1的优异倍率容量，在−60 °C的低温下循环寿命超过1150次。
这项工作代表了开发氢基APBs迈出的重要一步，并为极端寒冷环境下的电网规模储能技术的应用开辟了广阔的机遇。
参考文献
Zhengxin Zhu, et al, An Ultrafast and Ultra-Low-Temperature Hydrogen Gas−Proton Battery, J. Am. Chem. Soc., 2021
DOI: 10.1021/jacs.1c09529
https://doi.org/10.1021/jacs.1c09529
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