ارتفاع معدل، طويلة أنظمة البطارية المغنيسيوم الكبريت الحياة: الأطر العضوية صالح المعدنية (وزارة المالية)، والليثيوم أملاح مشتقة جهري الناقل الكربون
مجال السيارات الكهربائية وكثافة الطاقة الذكية بطارية الشبكة لا تزال متطلبات السلامة لزيادة وتطوير منخفضة التكلفة، وارتفاع كثافة الطاقة وسلامة بطارية ثانوية جديدة ملحة على نحو متزايد. في الكثير من النظم بطارية جديدة، وذلك بسبب نسبة حجم السلبية من قدرة البطارية المغنيسيوم عالية (3833mAh / CM3)، غنية في الموارد، وجذب مزايا تشكيل سهل من التغصنات ترسب / انطلاقه، اهتماما واسع النطاق. أيونات المغنسيوم، ولكن صغيرة الحجم وكثافة الشحنة، وخصائص الاستقطاب قوية، يحد بشكل كبير لمدة المغنيسيوم ثنائي التكافؤ أيون deintercalation عكسها المواد القطب إيجابية اختار نظرا لعدم وجود هيكل القطب الموجب والكهارل صيغة النموذج قدرة عالية، التقدم البطيء من خلال تطوير البحوث بطارية المغنيسيوم جزءا لا يتجزأ من إمكانات عالية. بالإضافة إلى ذلك، هناك مسلكا عمليا هو بناء قدرة متوسطة استنادا إلى أنظمة البطارية القائم على المغنيسيوم الأكبر رد فعل التحويل، مثل المغنيسيوم-S الخلية (كثافة الطاقة النظرية تصل 1722Wh / كغ)، ولكن لي-S بطارية استراتيجية ناجحة ليس فقط يتم نسخها إلى نظام المغنيسيوم-S، فقد أفيد الكبريت والمغنيسيوم خلية المحتملين الاستقطاب، ومعدل وأداء دورة لا يزال ضعيفا.
لتجنب مشاكل هجرة أيونات ثنائي التكافؤ المغنيسيوم بطيئة شعرية، وقد وضعت معهد شنغهاي للسيراميك الباحث تشي لين لي فرق العمل السابق القطب الموجب للبطارية ليثيوم بالكبريتيد المتعدد محرك التحول رد فعل الملح المزدوج الشامل البطارية القائم على المغنيسيوم (أدف . وظي. ماطر. 2015، 25)، في حين أن اقترح تضمين تفعيل أنيون، في الآونة الأخيرة، لتحسين حركية الفريق يتعرض بطارية المغنيسيوم الكبريت مركز رد فعل الأنظمة بطارية القائم على المغنيسيوم (المحامي وظي. ماطر. 2015، 25). حققنا تقدما كبيرا. واختار الباحثون الأطر ZIF67 المعادن العضوية كما مركب السلائف، استعدادا لشركة، وشارك في مخدر N ذرات مغاير متدرج الكبريت الكربون التي يسهل اختراقها كمادة المضيفة لتحقيق معدل ودورة خصائص البطارية المغنيسيوم الكبريت ترقية ملحوظ في معدل 1C، المغنيسيوم، الكبريت المعارض بطارية الاستقرار دورة ممتازة، والقدرة على التصريف الأولية تصل إلى 600mAh بطارية / ز، بقيت الطاقة بعد 200 دورة في 400MAH / ز. 5C في أعلى التكبير، الخلايا لا تزال لديها قدرة عكسها من 300-400 ماه / ز لمواصلة تحسين الأداء الكهروكيميائية والباحثين استخدام خفض الجرافين الأغشية المعدلة لتحسين بنية الخلية، مما يزيد من الحد من مكوك كبريتيد التآزر، وبطارية يمكن أن تعمل في مناطق ذات كثافة الحالية 0.1C 250 دورة أو أكثر، وتحسين كبير في استقرار دورة بطارية المغنيسيوم الكبريت. خصائص الكهروكيميائية ممتازة بطارية المغنيسيوم الكبريت من الاستفادة من عوامل متعددة، مثل heterostructure مخدر heteroaryl تسهيل المغنيسيوم بالكبريتيد المتعدد بطاريات الكبريت الامتصاص والتحلل المحفز لعملية المسؤول عن تصريف، إضافة الملح الليثيوم وكلوريد المغنيسيوم هو مفيد في قمع القطب السالب بالكهرباء نشط التخميل السطح، وتحسن بالكهرباء المغنيسيوم غير أليف النواة، تهمة التفريغ وضع التكيف والغشاء تعديل مساعدة للحد من والسيطرة على فقدان بوليسولفيدس، وتمنع تأثير المكوك.
ونشرت نتائج البحوث ذات الصلة في "المواد المتقدمة". وقد تلقى هذا البحث تمويلا من البرنامج الوطني للبحوث والتنمية الرئيسية، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية، والأكاديمية الصينية للعلوم "برنامج المواهب مائة، وبرنامج" ألف المواهب "شنغهاي.
