Magnesiumsalz-Elektrolyt Lithium-bis-Aktivierung, basierend auf der Masse stieg Nanostruktur Batterie Organomagnesium Salz
Dargestellt in den Smart-Grid-Anwendungen für große Energiespeichervorrichtung der Speicherbatteriezykluslebensdauer, die Leistungsdichte, Kosten, Sicherheit etc. eine höhere Anforderung. Die auf Magnesium basierende Sekundärbatterie bei Raumtemperatur eine Art Metall Magnesiums als die negative Elektrode ist, 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 und die theoretische Reduktion von Magnesiumionen nur etwa 0,6 V höher als das Potential der Lithiumionen, die verwendete positive Elektrode solange die strukturellen Rahmen angepasst, auf Magnesium basierende Batterien und Lithium-Ionen-Batterien können eine beträchtliche Energiedichte aufrechtzuerhalten. 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 Index-Anforderungen.
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 Journal ACS Nano auf (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 hohe Vergrößerung, in seiner Kapazität (10 C) bei einer Stromdichte von 2,5 a / g (5 C) und 5 a / g bzw. kann immer noch der Hochraten-Leistungsvorteil bei 200 und 175 mAh / g erreicht werden, beibehalten wird, 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 eine Dichte von mehr als 500 Wh / kg, kann mehr als 4000 W / kg der Leistungsdichte, diese Leistung als das Kathodenmaterial in der anorganischen Struktur basierend auf dem hohen Potentialpegel eingebettet werden toleriert.
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, 1.704.166).
Die Forschung wurde von den wichtigsten nationalen Forschungs- und Entwicklungsprogramm finanziert und unterstützt, die National Natural Science Foundation of China, Chinesische Akademie der Wissenschaften und der Shanghai Hunderttausende von Menschen bei der Planung und andere Projekte.
