具有独特的高能量价格比的可充电铝电池 (RAB) 是很有前途的储能系统。然而,由于大尺寸活性离子(例如AlCl 4 -和[AlCl 2 (urea) 2 ] +) 在最先进的
离子液体 RAB 中,放电-充电过程通常在电极上遇到严重的空间位阻,导致活性位点利用率不足,实际容量有限,离子扩散动力学缓慢,倍率性能差. 在此,为了克服大尺寸活性离子的这些固有限制,我们首次提出了一种结构可旋转的阴极(基于醌的杯[4]醌(C4Q))用于具有高度降低空间位阻的 RAB,它通过密度泛函理论(DFT)模拟进一步验证。新应用的 C4Q 阴极实现了最高能量密度之一(在 0.1 A g -1时为 480 Wh kg -1),增强的倍率容量(在 1.0 A g 时为81 mA hg -1−1 ) 和RAB 的长期稳定性(500 次循环后 0.2 A g −1 时为 102 mA hg −1)。此外,通过一系列表征研究和相应的