Xiu, Yanlei ; Mauri, Anna ; Dinda, Sirshendu ; Pramudya, Yohanes ; Ding, Ziming ; Diemant, Thomas ; Sarkar, Abhishek ; Wang, Liping ; Li, Zhenyou ; Wenzel, Wolfgang ; Fichtner, Maximilian ; Zhao‐Karger, Zhirong (2023)
Anionen‐Einlagerungschemie organischer Kathoden für zweiwertige Metallbatterien mit hoher Energie und hoher Leistungsdichte.
In: Angewandte Chemie, 2023, 135 (2)
doi: 10.26083/tuprints-00023728
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion
Kurzbeschreibung (Abstract)
Multivalente Batterien sind sehr vielversprechend für nachhaltige Energiespeicheranwendungen der nächsten Generation. Hier berichten wir über eine Polytriphenylamin (PTPAn)‐Verbundkathode, die in der Lage ist, Tetrakis(hexafluorisopropyloxy)borat [B(hfip)₄]⁻ Anionen in sowohl Magnesium‐ (Mg) als auch Calcium‐ (Ca) Batteriesystemen hochreversibel zu speichern. Spektroskopische und Computerstudien zeigen den Redoxreaktionsmechanismus des PTPAn‐Kathodenmaterials. Die Mg‐ und Ca‐Zellen weisen eine Zellspannung von ∼3 V, eine hohe Leistungsdichte von ∼3000 W kg⁻¹ bzw. eine hohe Energiedichte von ∼300 Wh kg⁻¹ auf. Darüber hinaus könnte die Kombination der PTPAn‐Kathode mit einer Anode aus einer Calcium‐Zinn‐Legierung (Ca−Sn) eine lange Batterielebensdauer von 3000 Zyklen bei einer Kapazitätserhaltung von 60 % ermöglichen. Die Anionenspeicherchemie in Verbindung mit dem elektrochemischen Doppelionenkonzept demonstriert einen neuen gangbaren Weg zu Hochleistungsbatterien mit zweiwertigen Ionen.
| Typ des Eintrags: | Artikel | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Erschienen: | 2023 | ||||
| Autor(en): | Xiu, Yanlei ; Mauri, Anna ; Dinda, Sirshendu ; Pramudya, Yohanes ; Ding, Ziming ; Diemant, Thomas ; Sarkar, Abhishek ; Wang, Liping ; Li, Zhenyou ; Wenzel, Wolfgang ; Fichtner, Maximilian ; Zhao‐Karger, Zhirong | ||||
| Art des Eintrags: | Zweitveröffentlichung | ||||
| Titel: | Anionen‐Einlagerungschemie organischer Kathoden für zweiwertige Metallbatterien mit hoher Energie und hoher Leistungsdichte | ||||
| Sprache: | Englisch | ||||
| Publikationsjahr: | 2023 | ||||
| Ort: | Darmstadt | ||||
| Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: | 2023 | ||||
| Verlag: | Wiley-VCH | ||||
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | Angewandte Chemie | ||||
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 135 | ||||
| (Heft-)Nummer: | 2 | ||||
| Kollation: | 9 Seiten | ||||
| DOI: | 10.26083/tuprints-00023728 | ||||
| URL / URN: | https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/23728 | ||||
| Zugehörige Links: | |||||
| Herkunft: | Zweitveröffentlichung DeepGreen | ||||
| Kurzbeschreibung (Abstract): | Multivalente Batterien sind sehr vielversprechend für nachhaltige Energiespeicheranwendungen der nächsten Generation. Hier berichten wir über eine Polytriphenylamin (PTPAn)‐Verbundkathode, die in der Lage ist, Tetrakis(hexafluorisopropyloxy)borat [B(hfip)₄]⁻ Anionen in sowohl Magnesium‐ (Mg) als auch Calcium‐ (Ca) Batteriesystemen hochreversibel zu speichern. Spektroskopische und Computerstudien zeigen den Redoxreaktionsmechanismus des PTPAn‐Kathodenmaterials. Die Mg‐ und Ca‐Zellen weisen eine Zellspannung von ∼3 V, eine hohe Leistungsdichte von ∼3000 W kg⁻¹ bzw. eine hohe Energiedichte von ∼300 Wh kg⁻¹ auf. Darüber hinaus könnte die Kombination der PTPAn‐Kathode mit einer Anode aus einer Calcium‐Zinn‐Legierung (Ca−Sn) eine lange Batterielebensdauer von 3000 Zyklen bei einer Kapazitätserhaltung von 60 % ermöglichen. Die Anionenspeicherchemie in Verbindung mit dem elektrochemischen Doppelionenkonzept demonstriert einen neuen gangbaren Weg zu Hochleistungsbatterien mit zweiwertigen Ionen. |
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| Alternatives oder übersetztes Abstract: |
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| Freie Schlagworte: | Anionenspeicherchemie, Divalente Metallbatterie, Organische Kathode | ||||
| Status: | Verlagsversion | ||||
| URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-237281 | ||||
| Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 660 Technische Chemie |
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| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > In-Situ Elektronenmikroskopie |
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| Hinterlegungsdatum: | 28 Apr 2023 13:04 | ||||
| Letzte Änderung: | 02 Mai 2023 06:17 | ||||
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