Nyt elektrolyt-organomagnesiumbatteri med dobbelt salt
Anvendelsen af store energilagringsenheder repræsenteret ved intelligente net stiller højere krav til cykluslevetid, effekttæthed, omkostninger og sikkerhed for energilagringsbatterier. Den rumtemperatur sekundære magnesium-baserede batteri er en slags elektrokemisk energilagringssystem med metal magnesium som den negative elektrode. cm3), ingen dendritdannelse under elektrokemisk cykling, og magnesiumionernes teoretiske reduktionspotentiale er kun ca. 0,6 V højere end lithiumioners. Så længe der anvendes en passende positiv strukturel ramme, kan magnesiumbaserede batterier stadig opretholde de samme batterier har sammenlignelig energitæthed. Desuden hjælper den stabile reversible deposition / stripping af magnesiumioner med at undertrykke volumenudvidelsen af anodeterminalen, reducere elektrolytforbruget og forbedre cykluslevetiden og effekttætheden af magnesiumbaserede batterier betydeligt. Derfor kan magnesiumbaserede batterier opfylde indekskravene i næste generations energilagringssystemer uden at gå på kompromis med energitætheden.
Ulemperne ved langsom intra-gittermigration af magnesiumioner og lav teoretisk kapacitet af uorganiske rammer begrænser dog stadig den brede anvendelse af magnesiumbatterier. Lithium-magnesium dobbelt-salt elektrolyt system kan realisere aktiveringen af den positive ekstreme kinetika ved at intercalating de dominerende lithiumioner (i stedet for magnesiumioner) i den positive elektrode gitter, uden at ofre stabiliteten af magnesium metal negative ekstreme cykling proces, og undgå magnesium ion kinetics Ulempen ved dårlig ydeevne i høj grad udvider udvælgelse vifte af katode materialer til magnesium batterier. For nylig foreslog et team ledet af Li Chilin, en forsker ved Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, en klasse af organomagnesiumbatterier aktiveret af dobbeltsalte elektrolytter til multielektronreaktioner.
Nanostrukturerede organiske systemer med høj densitet af carbonylgrupper (C=O) som redox reaktionssteder kan opnå reversibel kapacitet op til 350-400mAh/g (tre-elektronoverførsel), hvilket yderligere kan opnås ved at reducere grafenoxid (RGO) ledninger Høj hastighed elektrokemisk ydeevne, kan dens kapacitet stadig opretholdes ved 200 og 175mAh / g ved nuværende tætheder på 2.5A /g (5C) og 5A /g (10C) henholdsvis. Den høje ydeevne nyder også godt af høj strøm og lang cykling. Der er stadig ingen dendritdannelse i magnesiumaoden under disse forhold. Denne fremragende ydeevne nyder godt af den høje iboende diffusionskoefficient for lithium i Na2C6O6 (10-12-10-11 cm2/s) og det pseudokapitaltive bidrag på mere end 60%, den stærkere ikke-lithium pinning effekt (via Na-OC og Mg- OC realisering) kan hæmme eksfoliering af C6O6 lag i kornene og opnå op til mindst 600 charge-discharge cyklusser. Energitætheden af katodaktivt materiale på dette organomagnesiumbatteri kan overstige 500Wh/kg og tåle effekttætheder over 4000W/kg, hvilket overstiger niveauet af højpotentiale intercalationskatodematerialer baseret på uorganiske strukturer.
Holdet har længe været engageret i forskning i den kinetiske forbedringsstrategi for magnesiumbaserede batterier. I den tidlige fase er magnesiumfluoriridgrafenbatterier med anion intercalationaktivering og eksponering af reaktionscenter blevet udviklet, og der er udviklet dobbeltsalt magnesiumbaserede batterier baseret på polysulfidkonverteringsreaktioner med stor kapacitet. , foreslås realiseringen af høj hastighed, lang cyklus Mg-S batterier.
