近期，上海交通大学氢科学中心翁国明副教授课题组和纽约大学的André D. Taylor教授团队合作，在能源材料领域期刊Energy Storage Materials上发表了一篇题为“Recent Advances in Rocking Chair Batteries and Beyond”的长篇综述论文。上海交通大学作为第一完成单位，第一作者是博士研究生邓超，主要通讯作者为翁国明副教授。

该论文关注重点为传统和新型的摇椅电池的最新研究进展，对多达十种的摇椅电池（含氢离子电池）的异同之处进行了综合全面比较，探讨了它们替代商业化锂离子电池的可行性。最后，文章还对各种摇椅电池未来的发展趋势进行了展望。

图1  充满无限可能的摇椅电池

摇椅电池 (RCBs) 是电动汽车和电子设备等重要的储能系统，具有高能量密度和长循环寿命的特点。在摇椅电池中，载流子通过在正负极之间来回穿梭来实现能量的存储和释放，且不会引起电解质成分的显著变化，即rocking chair机制。根据摇椅电池早期的定义，正负极材料均需为嵌入式电极材料。然而，嵌入式电极材料的比容量由于其自身内在反应机理的原因受到极大的限制。因此，高比容量的转化式电极材料（含金属电极）等非嵌入式电极材料的开发及应用在近年来受到越来越多的关注。不同载流子对电极材料的要求差异显著，但在新电极材料探索时可以相互借鉴经验。

该综述总结了近年来以金属离子(如Li⁺、 Na⁺、 K⁺、 Mg²⁺、 Zn²⁺、 Ca²⁺和Al³⁺)和非金属离子(如NH⁴⁺、 Cl^-和H⁺)作为载流子的摇椅电池的研究进展。此外，对以非嵌入式材料作为电极的摇椅电池也进行了深入讨论。基于对以上研究进展的深入分析，该综述系统全面地汇总了摇椅电池领域前沿研究的主要概况和亟待解决的问题。通过横向比较，讨论分析了不同摇椅电池的相似和不同之处，并为新一代摇椅电池的研究提供了指导方向。

本项研究得到了国家重点研发计划项目、上海市氢科学重点实验室、上海交通大学氢科学中心以及上海市高水平海外人才计划等资助。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S240582972300199X#fig0009

上海交通大学氢科学中心

文稿编辑：邓 超

图文编辑：樊亚平

责任编辑：杨海燕、王 慧