铝是一种在自然界储量丰富的金属资源。以铝作为电极材料,具有成本低、体积能量密度高和安全性高等优点,有望成为未来大规模储能的首选。然而,缺乏合适的电解质和阴极材料阻碍了铝基储能系统的发展。因此,迫切需要开发一种不可燃、毒性低以及宽电化学窗口的电解质和具有高容量、高氧化还原电位的阴极材料。

为了验证反应机制,作者证实了Al3+的嵌入/脱出是该电化学反应的主导因素;AlxMnO2·nH2O的高放电容量是因为它具有离子插入的优良分层结构以及结晶水对Al3+ 与宿主阴离子之间的静电相互作用产生屏蔽作用。同时,水系电解质也有效缓解了从阴极材料脱出的Al3+所存在的缓慢动力学问题。