近日，国际顶级期刊《Small》在线刊登了课题组题为“Novel Bimetallic Activated Center Alloying Mechanism Positive Electrodes for Aluminum Storage”的原创性研究论文。《Small》，WILEY出版社旗下的纳米材料领域旗舰期刊。2022年最新影响因子为15.153。课题组长李洪森教授为本文的通讯作者，论文的第一作者为课题组硕士研究生刘永帅、李玉昊，青岛大学为唯一通讯单位。

铝是地壳中最丰富的金属元素，因此发展可充电铝离子电池 (AIBs)为实现能源价格比良好的电池提供了机会。然而，由于缺乏合适的正极材料，AIBs的进一步发展受到了阻碍。

为了解决这一关键问题，该工作设计了一种由石墨烯包裹的锡基合金材料 (Co₃Sn₂@GO)，并首次将其作为正极材料应用在AIBs中并对其进行了研究，以了解铝的存储行为。该工作通过一系列的实验表征以及理论计算，揭示了一种新型的“双金属活化中心合金反应”铝储存机制。在放电过程中，Al³⁺与Co₃Sn₂中的Co和Sn分别形成Al_xSn 和 Al_yCo合金。这种新型双金属活化中心合金化机制与其他金属离子电池 (如LIBs)中发生的机制有本质区别。在LIBs中，Co并没有电化学活性，其在放电时析出，在充电时也不会恢复到合金状态。此外，基于所提出的双金属活化中心合金机制的正极材料的理论容量极高，这将为进一步提高AIBs的电化学性能提供了探索新型“双金属活化中心合金氧化还原”的方向。该工作的结果对材料和化学界具有重要的技术意义，并可为今后设计新型AIBs正极材料提供指导。

文章链接：https://doi.org/10.1002/smll.202203236