उच्च दर, लंबे जीवन मैग्नीशियम सल्फर बैटरी प्रणालियों: लाभ धातु कार्बनिक चौखटे (MOF), और लिथियम नमक व्युत्पन्न कार्बन वाहक माड्युलेटर्स
बिजली के वाहनों और स्मार्ट ग्रिड बैटरी ऊर्जा घनत्व के क्षेत्र, सुरक्षा आवश्यकताओं मैग्नीशियम बैटरी की क्षमता के नकारात्मक मात्रा के अनुपात के कारण वृद्धि करने के लिए, कम लागत, उच्च ऊर्जा घनत्व और एक नया माध्यमिक बैटरी तेजी से तत्काल की सुरक्षा के विकास जारी है। नई बैटरी प्रणाली का एक बहुत में, उच्च (3833mAh / 3 सेमी), संसाधनों से समृद्ध डेन्ड्राइट बयान / उत्थापन, की आसान गठन के फायदे व्यापक ध्यान आकर्षित किया, मैग्नीशियम आयनों, लेकिन छोटे आकार, चार्ज घनत्व, मजबूत ध्रुवीकरण विशेषताओं है। बहुत दो लोगों के लिए सीमित करता है सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के द्विसंयोजक मैग्नीशियम आयन प्रतिवर्ती deintercalation सकारात्मक इलेक्ट्रोड संरचना और इलेक्ट्रोलाइट सूत्र प्रोटोटाइप उच्च क्षमता, मैग्नीशियम बैटरी अनुसंधान के उच्च क्षमता वाले एम्बेडेड के विकास के माध्यम धीमी प्रगति की कमी के कारण चुना गया है। इसके अलावा, वहाँ एक व्यवहार्य पथ एक उदारवादी संभावित निर्माण करने के लिए है इस तरह के मिलीग्राम-एस सेल (ऊपर 1722Wh / किलो के सैद्धांतिक ऊर्जा घनत्व), लेकिन ली-एस बैटरी सफल रणनीति बस मिलीग्राम-एस प्रणाली को कॉपी नहीं किया जा के रूप में मैग्नीशियम आधारित बैटरी प्रणालियों थोक रूपांतरण प्रतिक्रिया, के आधार पर, यह मैग्नीशियम सल्फर सूचित किया गया है सेल संभावित ध्रुवीकरण, दर और चक्र प्रदर्शन अभी भी गरीब है।
द्विसंयोजक मैग्नीशियम आयनों धीमी गति से जाली के प्रवास की समस्याओं से बचने के लिए मिट्टी शोधकर्ता ची लिन ली पिछले काम टीमों के शंघाई संस्थान मैग्नीशियम आधारित एक बैटरी की लिथियम polysulfide ड्राइव पारी प्रतिक्रिया जन डबल नमक की सकारात्मक इलेक्ट्रोड (अभिभाषक विकसित किया है । Funct। मेटर। 2015, 25) है, जबकि प्रस्तावित embedding ऋणायन सक्रियण, हाल ही में, टीम मैग्नीशियम सल्फर बैटरी प्रतिक्रिया केंद्र मैग्नीशियम आधारित बैटरी प्रणालियों सामने आ रहा है की गतिकी सुधार करने के लिए (अभिभाषक। Funct। मेटर। 2015, 25)। हम महत्वपूर्ण प्रगति की। शोधकर्ताओं अग्रदूत यौगिक, सह की एक तैयारी के रूप में ZIF67 धातु कार्बनिक चौखटे चुना है, एन असमलैंगिक परमाणुओं सह doped एक मेजबान सामग्री मैग्नीशियम सल्फर बैटरी की दर और चक्र गुण प्राप्त करने के लिए के रूप में वर्गीकृत झरझरा कार्बन सल्फर काफी 1C दर पर उन्नयन, मैग्नीशियम सल्फर बैटरी प्रदर्शन उत्कृष्ट चक्र स्थिरता की, 600mAh / जी अप करने के लिए प्रारंभिक मुक्ति क्षमता, 200 चक्र के बाद क्षमता 400mAh / जी पर उच्च आवर्धन पर बनी रही। 5C, कोशिकाओं में अभी भी 300-400 mAh / g की प्रतिवर्ती क्षमता होती है, जिससे विद्युत रासायनिक प्रदर्शन में सुधार जारी रहे, शोधकर्ताओं ने सेल वास्तुकला का अनुकूलन करने के लिए कम graphene संशोधित झिल्ली का उपयोग किया, आगे सीमित सल्फाइड शटल, बैटरी 250 से अधिक चक्रों के लिए 0.1 सी वर्तमान घनत्व पर काम कर सकती है, मैग्नीशियम-सल्फर बैटरी की स्थिरता में काफी सुधार कर सकता है। मैग्नीशियम सल्फर बैटरी उत्कृष्ट विद्युत रचनात्मक प्रदर्शन लाभ जैसे विषम heteroaryl मैग्नीशियम polysulfide सल्फर बैटरी सोखना और आरोप-प्रवाह प्रक्रिया के उत्प्रेरक अपघटन की सुविधा, जोड़ने एक लिथियम नमक और मैग्नीशियम क्लोराइड नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय इलेक्ट्रोलाइट सतह passivation दबाने में लाभप्रद, और बेहतर गैर न्युक्लेओफ़िलिक मैग्नीशियम इलेक्ट्रोलाइट है, चार्ज निर्वहन मोड समायोजन और झिल्ली संशोधन मदद करने के लिए कम करने और नियंत्रण polysulfides के नुकसान, शटल प्रभाव को बाधित।
में प्रकाशित अनुसंधानों के परिणामों में "उन्नत सामग्री।" अध्ययन कुंजी राष्ट्रीय अनुसंधान और विकास कार्यक्रम द्वारा समर्थित किया गया, चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन, चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज 'सौ' और शंघाई 'लोगों योजना' और इस तरह के द्वारा वित्त पोषित।
