余觉知 胡勇胜 李泓 黄学杰 陈立泉

(中国科学院物理研究所,北京100190)(中国科学院大学物理学院,北京100049)

一类阴离子自由基液态电极材料研究∗

余觉知 胡勇胜†李泓 黄学杰 陈立泉

(中国科学院物理研究所,北京100190)(中国科学院大学物理学院,北京100049)

(2017年3月7日收到;2017年3月8日收到修改稿)

将碱金属溶于含有芳香化合物的醚类溶剂,碱金属的一个电子转移给芳香化合物形成一个碱金属离子和一个阴离子自由基,同时溶于醚类溶剂得到一类具有高电子电导率和离子电导率的蓝黑色液体.当碱金属为钠、芳香化合物为联苯、醚类溶剂为乙二醇二甲醚时,其电子电导率和离子电导率分别为8.4×10−3S·cm−1和3.6×10−3S·cm−1,电极电位为0.09 V vs.Na/Na+,适合作为负极材料,具有原材料低廉、易于制备等优点.我们将该液体作为负极,分别以苯醌和蒽醌(AQ)溶液作为正极构建了一种新型二次电池,结果表明以AQ溶液作为正极的电池具有长循环寿命、低成本的优势.该阴离子自由基液态负极材料的提出为开发新型的储能电池提供了新思路.

碱金属,芳香化合物,阴离子自由基,液态电极材料,混合导体

1 引言

利用二次电池存储风能、太阳能等新能源发电的技术具有不受地理位置限制、环境友好、模块化高、可移动、安装调试较容易等优势.随着新能源发电的迅猛发展,储能电池的需求日益剧增,对储能电池的应用研究和新型电池的技术开发也得到了快速的发展.目前,锂离子电池、液流电池、钠硫电池……