基于阴离子传导的M/Xn(M=金属, X=非金属)电池研究

寻找便宜，环境友好且具有高能量密度的电化学储存装置在电池领域是一个非常重要的课题之一。为了避免金属电极表现出动力学上的迟缓和不活泼性，本项目在国际上首次开展基于阴离子传导的M/Xn一次性电池的研究。目前初步的研究结果显示在无水电解液或者固体电解质中，铝或镁金属都可以与碘或溴结合生成有效的能量储存体系，而且碘或溴离子可能扮演了这个传导者。该课题试图拓展研究范围与研究深度，采用金属Li， Ca等其它金属或含锂的合金代替铝镁等做为阳极；采用S或其它卤素间化合物代替碘溴作为阴极材料, 结合电化学和谱学等技术，测量基于固态与液态电解质构成电池的储能性能。如电化学势，储能容量与稳定性等，以及阴离子传导特征。探讨基于阴离子传导体系的电池概念适用范围，寻找新型的阴离子电解质,以及这类电池的形成规律以及它们之间存在的内禀性，筛选出高性能的电池体系。该项目具有强烈的应用背景，为电池领域的拓展提供了新的契机。