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Electrochemical Mechanism of Al Metal–Organic Battery Based on Phenanthrenequinone

Energy Material Advances 2021年第1期2021卷 15-23页

作者： Jan Bitenc Urban Košir Alen Vizintin niklas lindahl AndražKrajnc Klemen Pirnat Ivan Jerman Robert Dominko Department of Materials Chemistry National Institute of ChemistryHajdrihova 191000 LjubljanaSlovenia Faculty of Chemistry and Chemical Technology University of LjubljanaVečna Pot 1131000 LjubljanaSlovenia Department of Physics University of GothenburgGöteborg SE-41296Sweden Department of Inorganic Chemistry and Technology National Institute of ChemistryHajdrihova 191000 LjubljanaSlovenia Alistore-European Research Institute CNRS FR 3104Hub de l’EnergieRue Baudelocque 80039 AmiensFrance

Al metal-organic batteries are a perspective high-energy battery technology based on abundant ***,the practical energy density of Al metal-organic batteries is strongly dependent on its electrochemical *** density is mostly governed by the nature of the aluminium complex ion and utilization of redox activity of the organic *** organic cathodes have been used before,detailed study of the electrochemical mechanism is typically not the primary *** the present work,electrochemical mechanism of Al metal-phenanthrenequinone battery is investigated with a range of different analytical ***,its capacity retention is optimized through the preparation of insoluble cross-coupled polymer,which exemplifies extremely low capacity fade and long-term cycling *** situ and operando ATR-IR confirm that reduction of phenanthrenequinone group proceeds through the two-electron reduction of carbonyl groups,which was previously believed to exchange only one-electron,severely limiting cathode *** of aluminium complex ion interacting with organic cathode is determined through multiprong approach using SEM-EDS,XPS,and solid-state NMR,which all point to the dominant contribution of AlCl2+*** full capacity utilization,Al metal-polyphenanthrenequinone battery utilizing AlCl2+offers an energy density of more than 200Wh/kg making it a viable solution for stationary electrical energy storage.

关键词： battery Battery utilizing

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