Self‐Discharge Behavior of Graphitic Cathodes for Rechargeable Aluminum Batteries
Rattachement africain : tw, cn, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
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Abstract Self‐discharge, which is associated with energy efficiency loss, is a critical issue that hinders practical applications of rechargeable aluminum batteries (RABs). The self‐discharge properties of two commonly‐used RAB positive electrode materials, namely natural graphite (NG) and expanded graphite (EG), are investigated in this work. EG, which has a wider spacing between graphitic layers and a larger surface area, has a higher self‐discharge rate than that of NG. After 12 h of rest, NG and EG electrodes retain 74% and 63% of their initial capacities, respectively, after charging up to 2.4 V at 0.3 A g−1. Operando X‐ray diffraction, X‐ray photoelectron spectroscopy, and energy‐dispersive X‐ray spectroscopy are employed to study the self‐discharge mechanism. The self‐discharge loss is related to the spontaneous deintercalation of AlCl4− anions from the graphite lattice charge‐compensated by Cl2 gas evolution at the same electrode and can be restored (i.e., no permanent damage is caused to the electrodes) in the next charge‐discharge cycle. It is found that the charging rate and depth of charge also affect the self‐discharge properties. In addition, the self‐discharge rates of NG in 1‐ethyl‐3‐methylimidazolium chloride–AlCl3 and urea–AlCl3 electrolytes are compared.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Self‐Discharge Behavior of Graphitic Cathodes for Rechargeable Aluminum Batteries
- Date Crossref
- 11/07/2023
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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National Yang Ming Chiao Tung University Department of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Central University Institute of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Cheng Kung University Hierarchical Green-Energy Materials (Hi-GEM) Research Center pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Yuan Ze University Department of Chemical Engineering and Materials Science pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Ming Chi University of Technology Battery Research Center of Green Energy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Xiamen University State Key Laboratory for Physical Chemistry of Solid Surfaces pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Massachusetts Institute of Technology Department of Nuclear Science and Engineering and Department of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chung Yuan Christian University Department of Chemical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Department of Materials Science and Engineering — National Yang Ming Chiao Tung University, Institute of Materials Science and Engineering — National Central University et Hierarchical Green-Energy Materials (Hi-GEM) Research Center — National Cheng Kung University, avec 6 autres affiliations.
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