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最近，我院電化學所馬厚義教授、張進濤教授團隊以《A rechargeable iodine-carbon battery that exploits ion intercalation and iodine redox chemistry》為題在《自然通訊》(Nature Communications, 2017, 8, 527)上報道了一種新型碘-碳全電池。該工作巧妙的以功能碳材料為基礎，架構(gòu)電池的正負極材料，實現(xiàn)了碘的氧化還原機制與碳材料離子插層間的平衡統(tǒng)一，獲得優(yōu)異的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。
海水中，碘的儲量豐富，富集工藝成熟，價格低廉，展現(xiàn)出了優(yōu)異的電池應用前景。鋰/鈉-碘電池作為高容量、綠色、高效的新型二次電池，是潛在的高性能動力電池。為了提高電池的存儲性能和安全性，張進濤教授與凱斯西儲大學戴黎明教授課題組合作，以植酸摻雜聚苯胺修飾的無紡布作為前驅(qū)體，制備氮、磷摻雜柔性多孔碳材料。以負載碘的柔性多孔碳布為正極，氮、磷摻雜的功能碳為負極，構(gòu)建了性能優(yōu)異的混合離子全電池。該電池實現(xiàn)了同一體系中兩種傳統(tǒng)儲能機制的平衡，以碳材料取代常規(guī)金屬負極大大提升了電池的安全穩(wěn)定性。這種廉價環(huán)保的碳基混合離子全電池為未來大規(guī)模儲能器件發(fā)展提供了新方向。同時，電極儲能過程的深入探討與理解為開展碳基全電池研究提供了新的思路，拓展了功能碳材料的相關應用。
山東大學化學與化工學院為第一完成單位，2015級博士生鹿可為論文第一作者。該工作得到國家自然科學基金委、山東省泰山學者青年專家計劃等支持。
論文鏈接：http://www.nature.com/articles/s41467-017-00649-7
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