赵东元院士领衔!复旦大学晁栋梁“梅开二度”,三天内连发Joule/Angew!
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2026-04-19 08:30
文章摘要
背景:水系金属电池因其低成本、高安全性备受关注,但现有体系面临枝晶、腐蚀等问题。锡(Sn)作为负极材料在碱性环境中具有潜力,但Sn(II)易发生歧化反应导致电池失效;同时,水系电池电解液设计缺乏明确指导,阻碍高能电池发展。研究目的:针对碱性锡电池,揭示Sn(II)歧化失效机制,开发羟基桥破坏(HBD)电解质以抑制歧化,提升电池性能;构建多层次人工智能框架,加速设计具有宽电化学稳定窗口和强析氢抑制的水系电解液。结论:HBD电解质通过破坏羟基桥结构,稳定Sn(OH)3-单体,提高歧化反应能垒,实现99.8%的库仑效率和1400小时循环寿命,Sn//Fe液流电池功率密度达409.6 mW cm-2;人工智能框架筛选出大极性拓扑结构添加剂,增强水限域效应,抑制析氢,使对称电池循环超1100小时,Zn||VO2全电池循环超2500次,为水系电池电解液设计提供新方法。
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