根据中国科学院(CAS)的消息，一个中国研究小组开发了一种基于卤素多电子转移的高能量密度水基电池。
传统的非水锂离子电池具有较高的能量密度，但由于使用易燃的有机电解质，其安全性受到影响。
含水电池使用水作为电解质的溶剂，显著提高了电池的安全性。然而，由于电解质的有限溶解度和低电池电压，含水电池通常具有较低的能量密度。这意味着水电池每单位体积储存的电量相对较低。
在《自然能源》杂志上发表的一项新研究中，由中国科学院大连化学物理研究所(DICP)的李宪峰领导的研究小组与DICP的付强团队合作，开发了一种基于溴和碘的多电子转移阴极，实现了每升超过840安培小时的比容量。
为了提高水电池的能量密度，研究人员使用碘离子和溴离子的混合卤素溶液作为电解质。他们开发了多电子转移反应，将电子从碘离子转移到元素碘，然后转移到碘酸盐。
将阴极与金属镉结合起来形成一个完整的电池，研究人员基于阴极电解液实现了高达1200瓦时/升的能量密度。
在研究中，充放电过程中形成的溴化物中间体优化了反应，有效提高了电化学反应的动力学和可逆性。
李说，这项研究为高能量密度水电池的设计提供了一个新的方向，并可能扩大水电池在动力电池领域的应用。■
