Anionen‐Einlagerungschemie organischer Kathoden für zweiwertige Metallbatterien mit hoher Energie und hoher Leistungsdichte

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, 135 (2)
doi: 10.1002/ange.202212339
Artikel, Bibliographie

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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:

Bibliographie

Titel:

Anionen‐Einlagerungschemie organischer Kathoden für zweiwertige Metallbatterien mit hoher Energie und hoher Leistungsdichte

Sprache:

Englisch

Publikationsjahr:

2023

Ort:

Darmstadt

Verlag:

Wiley-VCH

Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe:

Angewandte Chemie

Jahrgang/Volume einer Zeitschrift:

135

(Heft-)Nummer:

Kollation:

9 Seiten

DOI:

10.1002/ange.202212339

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Kurzbeschreibung (Abstract):

Alternatives oder übersetztes Abstract:

Alternatives Abstract

Sprache

A polytriphenylamine (PTPAn) composite cathode is employed for high‐voltage (∼3 V) rechargeable Mg and Ca batteries based on the tetrakis(hexafluoroisopropyloxy) borate [B(hfip)4] anion storage chemistry. Mechanistic studies elucidate the unique redox reactivity of the amine moieties in the active cathode material. These divalent metal batteries exhibit both high energy and high power‐density and long cycle‐life.

Englisch

Freie Schlagworte:

Anionenspeicherchemie, Divalente Metallbatterie, Organische Kathode

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

Fachbereich(e)/-gebiet(e):

11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > In-Situ Elektronenmikroskopie

Hinterlegungsdatum:

02 Aug 2024 12:51

Letzte Änderung:

02 Aug 2024 12:51

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