Die Anwendung von großen Energiespeichern, die durch Smart Grids dargestellt werden, stellt höhere Anforderungen an die Lebensdauer, Leistungsdichte, Kosten und Sicherheit von Energiespeicherzellen dar. Die zweite auf Magnesium basierende Batterie bei Raumtemperatur ist eine Art von Metall-Magnesium, das als negative Elektrode verwendet wird. das elektrochemische Energiespeichersystem, eine negative Elektrode, eine Kruste reiche Reserven, gering Kosten (Preis von Magnesiummetall Lithium Preis von weniger als 5%) aufweist, größer ist als die Volumenkapazität (3833 mAh / cm 3), während des elektrochemischen Zyklus keine Dendritbildung usw. Vorteile, Theorie und nur etwa 0,6 V höher als die Lithiumionen Potential Ionenreduktion Magnesium, können eine beträchtliche Energiedichte aufrechtzuerhalten die positive Elektrode solange die strukturellen Rahmen angepasst, auf Magnesium basierende Batterien und Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden. Darüber hinaus kann die Magnesiumionen reversibel stabil sein Abscheidungs- / Release hilft Volumenausdehnung des negativen Anschlusses zu unterdrücken, eine Elektrolytverbrauch zu reduzieren, deutlich verbesserte Lebensdauer und Leistungsdichte auf Magnesium basierende Batterien. Daher wird die auf Magnesium basierende Batterien können, ohne die Energiedichte der nächste Generation Energiespeichersystem durchgeführt werden Die Anforderungen an den Indikator
Magnesium-Doppelsalz-Elektrolyt-Aktivierung, basierend auf nanostrukturiertem Rosinat organischer Magnesium-Batterie mit großer Kapazität
Jedoch ist ein Nachteil einer niedrigen theoretischen Kapazität innerhalb des Gitters langsame Migration und anorganischen Magnesium und dergleichen nach wie vor durch den Rahmen der Magnesium Batterie begrenzt ist weit verbreitet Lithiummagnesiumsalz Elektrolytsystem durch ein Lithiumion (anstelle von Magnesiumionen) dominiert Biskann in den positiven Elektrodengitter eingebettet positive Klemme Aktivierung Kinetik zu erreichen, ohne die Stabilität des Magnesiummetall an den Minuspol des Zyklus zu opfern, die Nachteile der schlechten Magnesiumionen kinetischer Eigenschaften zu vermeiden, stark den Auswahlbereich des Magnesiumbatterie positiven Elektrodenmaterials erweitern. kürzlich, chinesische Akademie der Wissenschaften Shanghai Chi Lin Li Silikatforscherteam führte Salz-Elektrolyten zu einer Kategorie von Multi-Elektronen-Reaktion magnesiumorganische Batterie bis-aktivierte, die die positive Elektrode verwenden grüne erneuerbare Bengalrosa Salz (z Na2C6O6). ähnliche Ergebnisse in der American Chemical Society veröffentlichten wurden Veröffentlichung ACS Nano (DOI: 10.1021 / acsnano.7b09177).
Organische Systeme mit einer hohen Dichte von Nanostrukturen Carbonylgruppe (C = O) als Redox-Reaktionsstelle, können bis zu 350-400 mAh / g reversible Kapazität (drei Elektronenübertragung) erreichen, indem das Graphenoxids reduzierenden (von RGO) Verdrahtung kann ferner Die elektrochemische Leistung mit hoher Rate wird bei Stromstärken von 2,5 A / g (5 C) und 5 A / g (10 C) von 200 bzw. 175 mAh / g erreicht, und eine hohe Ratenleistung kommt ebenfalls in Betracht unter den Bedingungen der hohen Strom- und lange Zyklusmagnesiumanode noch keine Dendritbildung. diese ausgezeichnete Leistung profitiert von einem hohen Eigendiffusionskoeffizienten von Lithium in Na2C6O6 (10-12-10-11cm2 / s) und mehr als 60% des pseudokapazitiven Beitrags mehr nicht-fest Lithium Pinning-Effekt (erreicht durch den Na-OC und Mg-OC) C6O6 Korns Abziehschicht hemmt, erreichte mindestens 600 Lade- und Entladezyklen auf. die Energie des positiven Elektrodenaktivmaterials der Batterie Organomagnesium Die Dichte kann 500 Wh / kg übersteigen, kann eine Leistungsdichte von mehr als 4000 W / kg tolerieren, diese Leistung übersteigt das Niveau des eingebetteten Kathodenmaterials mit hohem Potential, basierend auf der anorganischen Struktur.
Das Team hat sich verpflichtet, langfristige Forschungsstrategie auf Basis von Magnesium Batteriedynamik verbessert, eine Pre-Embedded-Anion Aktivierung entwickelt hat, das Reaktionszentrum von Magnesiumfluorid Graphen Batterie ausgesetzt (Adv. Funkt. Mater. 2015, 25, 6519 bis 6526), Entwicklung Doppelsalze der Batterie basierend auf Magnesiumbasis Masse Polysulfid-Shift-Reaktion (AdvFunct Mater. 2015, 25, 7300-7308), vorgeschlagen, eine große Vergrößerung, lang zirkulierende Weise Mg-S-Zellen (Adv Mater. 2018, 30, 1704166).
Die Forschungsarbeiten wurden mit Mitteln des National Key R & D Programms, der National Natural Science Foundation von China, des 100-Personen-Plans der chinesischen Akademie der Wissenschaften und des Shanghaier Qianren-Projekts gefördert.