近日，课题组在铝离子电池领域研究取得重要突破，相关工作以“Evidence for dual anions co-insertion in a transition metal chalcogenide cathode material NiSe₂ for high-performance rechargeable aluminum-ion batteries”为题目发表在知名期刊《Energy Storage Materials》上(DOI: 10.1016/j.ensm.2022.02.026. IF=17.789)。课题组长李洪森教授为本文的通讯作者，硕士研究生张昊为第一作者，硕士研究生刘永帅、杨莉为共同一作，青岛大学为第一单位。

可充电铝离子电池(RAIBs)因其天然丰度高、三电子转移、超高理论体积能量密度和固有安全性等特点而备受关注，这使得RAIBs在大规模储能器件方面具有广阔的应用前景。然而，由于铝离子电池在电荷储存过程中涉及到复杂的储能机理，给寻找合适的电极材料带来了极大的挑战。

为了寻求高性能的铝离子电池正极并探究其储铝微观机制，该工作以NiSe₂为研究对象，对合成的三维海绵状NiSe2颗粒进行表面碳包覆修饰改性，电化学测试结果表明该材料具有高工作电位、高可逆容量、倍率性能良好以及循环寿命长等优点，展示出优异的储铝性能。此外，结合一系列实验证据以及理论计算结果，该工作首次证明了在NiSe₂//Al体系中存在Cl^-与AlCl₄^-双离子共嵌入/脱出的储能机制。这种对铝存储机制的新认识为进一步开发高性能过渡金属硫族化合物电极材料提供了启示。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.02.026