sale di magnesio attivazione elettrolita litio bis, sulla base della massa rosa batteria organomagnesio sale nanostruttura
Rappresentata nelle applicazioni intelligenti griglia per larga scala dispositivo di accumulo dell'energia della vita ciclo accumulatore, densità di potenza, costo, sicurezza, ecc una maggiore esigenza. La batteria secondaria a base di magnesio a temperatura ambiente è un genere di magnesio metallico come elettrodo negativo il sistema di accumulo di energia elettrochimica, un elettrodo negativo avente una crosta ricche riserve, a basso costo (prezzo di magnesio prezzo litio metallico inferiore al 5%), è maggiore della capacità di volume (3833 mAh / cm3), durante il ciclismo elettrochimica nessuna formazione di dendriti, etc. vantaggi e la riduzione teorica di ioni magnesio solo circa 0.6V superiore al potenziale degli ioni di litio, l'elettrodo positivo impiegato finché il quadro strutturale atto, batterie a base di magnesio e batterie agli ioni di litio possono mantenere una notevole densità di energia. Inoltre, gli ioni magnesio per essere reversibilmente stabili deposizione / rilascio aiuta a sopprimere l'espansione di volume del terminale negativo, un elettrolita per ridurre il consumo, batterie a base di magnesio significativamente migliorato vita di ciclo e densità di potenza. Pertanto, le batterie a base di magnesio possono essere fatte senza sacrificare la densità di energia, sistema di accumulo di prossima generazione i requisiti di indice.
Tuttavia, uno svantaggio di una capacità teorica basso all'interno del reticolo lenta migrazione e magnesio inorganico e simili è ancora limitata dal telaio della batteria magnesio è ampiamente usato litio bis sistema elettrolito sale di magnesio dominata da uno ione di litio (invece di ioni magnesio) possono essere incorporati nel reticolo di elettrodi positivi per raggiungere una cinetica di attivazione terminale positivo, senza sacrificare la stabilità del magnesio metallico al terminale negativo del ciclo per evitare le lacune di scarsa ioni magnesio proprietà cinetiche, ampliare notevolmente la gamma di selezione del materiale di elettrodo positivo della batteria magnesio. recentemente, Chinese Academy of Sciences Shanghai Chi Lin Li team di silicato di ricercatore ha portato il sale elettrolita ad una categoria di bis-attivato multi-elettrone batteria reazione magnesio-organico che usa l'elettrodo positivo rinnovabile verde rosa sali del Bengala (ad esempio Na2C6O6). risultati relativi sono stati pubblicati in American chemical Society rivista ACS Nano on (DOI: 10.1021 / acsnano.7b09177).
sistemi organici ad una elevata densità di gruppo nanostrutture carbonilico (C = O) come sito di reazione redox, possono raggiungere fino a 350-400 mAh / g capacità reversibile (tre trasferimento di elettroni), riducendo l'ossido grafene (di RGO) cablaggio può essere ulteriormente Le prestazioni elettrochimiche ad alta velocità sono ottenute con densità di corrente di 2,5 A / g (5 C) e 5 A / g (10 C) di 200 e 175 mAh / g, rispettivamente, e le prestazioni ad alto tasso beneficiano anche in condizioni di elevata corrente anodica e lungo ciclo magnesio ancora nessuna formazione di dendriti. questo beneficio eccellente prestazione da un elevato coefficiente di diffusione intrinseca di litio in Na2C6O6 (10-12-10-11cm2 / s) e più del 60% del contributo pseudocapacitive, più non solidi litio pinning effetto (raggiunto dal Na-OC e Mg-OC) C6O6 inibiscono strato grano peeling, realizzato fino ad almeno 600 cicli di carica e scarica. l'energia del materiale attivo per elettrodo positivo della batteria organomagnesio La densità può superare i 500 Wh / kg, può tollerare più di 4000 W / kg di densità di potenza, questa prestazione supera il livello del materiale catodico ad alto potenziale basato sulla struttura inorganica.
La squadra si è impegnata a lungo termine strategia di ricerca a base di magnesio dinamiche batteria migliorata, ha sviluppato un'attivazione anione pre-embedded, il centro di reazione di fluoro esposto batteria di magnesio grafene (Adv. Funz. Mater. 2015, 25, 6519-6526), lo sviluppo sali doppi della batteria sulla base di polisolfuro massa di reazione di spostamento a base di magnesio (AdvFunct Mater. 2015, 25, 7300-7308), proposto un grande ingrandimento, modi lungo circolanti cellule Mg-S (Adv Mater. 2018, 30, 1.704.166).
Il lavoro di ricerca ha ricevuto finanziamenti e supporto dal Programma nazionale di ricerca e sviluppo, dalla Fondazione nazionale per le scienze naturali della Cina, dal Piano per 100 persone dell'Accademia delle scienze cinesi e dal Progetto Qianren di Shanghai.
