酸性水系In–MnO₂电池

1500次循环不衰减

通过阴离子调控界面化学,在酸性环境下实现铟和二氧化锰双电极的可逆沉积-溶解,突破了传统水系电池的腐蚀与可逆性瓶颈。

王晨 · Wang, Tan · 黄云辉

Angewandte Chemie - International Edition 2025

参数信息

工作电压
1.7 V
能量效率
72.3 %
循环圈数
1500
循环圈数
2000
能量密度
484.5 Wh kg⁻¹
累积面积容量
4120 mAh cm⁻²

技术优势

阳极不再腐蚀

In³⁺/In氧化还原电对具有合适的电位,可缓解酸性腐蚀,且浓Cl⁻重构溶剂化形成稳定氯络合物,促进铟均匀沉积,避免枝晶与腐蚀。

循环寿命超长

通过调控Cl⁻/SO₄²⁻比例和阴离子解耦双电解液设计,电池在5 mA cm⁻²下循环超过1500次;无负极设计在4 mA cm⁻²下循环超过2000次。

能量密度高

无负极设计中铋基底原位合金化驱动铟沉积,能量密度达484.5 Wh kg⁻¹,同时累积面积容量高达4120 mAh cm⁻²。

能量效率高

电池在约1.7 V下工作,能量效率达72.3%,表明充放电过程中的能量损耗较低。

应用场景