نمک منیزیم فعال سازی الکترولیت لیتیوم BIS، بر اساس جرم افزایش یافت باتری نانوساختار organomagnesium نمک
ارائه شده در شبکه هوشمند برای مقیاس بزرگ دستگاه ذخیره سازی انرژی از چرخه عمر باتری ذخیره سازی، تراکم قدرت، هزینه، ایمنی، و غیره یک نیاز است. باتری ثانویه مبتنی بر منیزیم در دمای اتاق یک نوع فلز منیزیم به عنوان الکترود منفی است سیستم ذخیره سازی انرژی الکتروشیمیایی، یک الکترود منفی داشتن یک پوسته ذخایر غنی، کم هزینه (قیمت منیزیم قیمت فلز لیتیم کمتر از 5٪)، بزرگتر از ظرفیت حجم (3833 میلی آمپر / cm3 را) است، در طول دوچرخه سواری الکتروشیمیایی هیچ شکل گیری دندریت، و غیره مزایا، و کاهش نظری یون منیزیم تنها 0.6V بالاتر از پتانسیل یون لیتیوم، الکترود مثبت به کار تا زمانی که چارچوب ساختاری اقتباس، باتری مبتنی بر منیزیم و باتری های یون لیتیوم می تواند چگالی انرژی قابل توجهی را حفظ کند. علاوه بر این، یون منیزیم به برگشت پذیر پایدار رسوب / آزادی کمک می کند تا به سرکوب گسترش حجم ترمینال منفی، یک الکترولیت به منظور کاهش مصرف، باتری مبتنی بر منیزیم قابل توجهی بهبود یافته چرخه عمر و تراکم قدرت است. بنابراین، باتری مبتنی بر منیزیم می تواند بدون به خطر انداختن چگالی انرژی ساخته شده است، نسل بعدی سیستم ذخیره سازی انرژی شاخص مورد نیاز
با این حال، یک نقطه ضعف از ظرفیت نظری کم درون شبکه مهاجرت کند و منیزیم معدنی و مانند آن است که هنوز توسط قاب باتری منیزیم محدود است به طور گسترده ای مورد استفاده قرار لیتیوم مکرر منیزیم سیستم الکترولیت تحت سلطه یک یون لیتیوم (به جای یون منیزیم) را می توان در شبکه الکترود مثبت جاسازی شده برای رسیدن به سینتیک فعال سازی ترمینال مثبت، بدون به خطر انداختن ثبات فلز منیزیم را به ترمینال منفی از چرخه برای جلوگیری از کاستی از خواص جنبشی یون منیزیم فقیر، تا حد زیادی گسترش طیف وسیعی انتخاب باتری منیزیم مواد الکترود مثبت است. به تازگی، آکادمی علوم چین شانگهای چی لین لی تیم محقق سیلیکات الکترولیت نمک منجر به یک دسته از BIS-فعال چند الکترون باتری واکنش organomagnesium که با استفاده از الکترود مثبت تجدید پذیر سبز افزایش یافت نمک بنگال (به عنوان مثال Na2C6O6). نتایج مرتبط در مواد شیمیایی آمریکا انجمن منتشر شد انتشار ACS Nano (DOI: 10.1021 / acsnano.7b09177).
سیستم های آلی در یک چگالی بالا از گروه نانوساختارها کربونیل (C = O) به عنوان یک سایت واکنش ردوکس، می تواند به 350-400 میلی آمپر / گرم ظرفیت قابل برگشت (سه انتقال الکترون) رسیدن به بالا، با کاهش اکسید گرافن (از RGO) سیم کشی ممکن است بیشتر عملکرد الکتروشیمیایی در ظرفیت خود (10 C) در چگالی جریان 2.5 A / G (5 C) و 5 A / G دست بزرگنمایی بالا، به ترتیب، هنوز هم می تواند در 200 و 175 mAh / g است، بالا نرخ سود عملکرد حفظ شود تحت شرایط بالا آند فعلی و بلند منیزیم چرخه هنوز هیچ تشکیل دندریت. این به نفع عملکرد عالی از ضریب بالا ذاتی انتشار لیتیوم در Na2C6O6 (10-12-10-11cm2 / S) و بیش از 60٪ از سهم pseudocapacitive، بیش غیر جامد لیتیوم سنجاق اثر (به دست آمده توسط آن Na-OC و Mg-OC) C6O6 مهار لایه لایه برداری دانه، به حداقل 600 چرخه شارژ و دشارژ به دست آورد تا. انرژی از الکترود مواد فعال مثبت organomagnesium باتری تراکم بیش از 500 وات / کیلوگرم، ممکن است بیش از 4000 وات / کیلوگرم از چگالی توان، این عملکرد از ماده کاتد جاسازی شده در ساختار معدنی بر اساس سطح پتانسیل بالا قابل تحمل است.
این تیم در به بلند مدت استراتژی تحقیق منیزیم مبتنی بر پویایی باتری بهبود یافته است، توسعه داده است فعال سازی آنیون پیش تعبیه شده، مرکز واکنش منیزیم فلوراید در معرض باتری گرافن متعهد (ADV. Funct. مادر. 2015، 25، 6519-6526)، توسعه نمک دو باتری بر اساس پلی سولفید جرم واکنش تغییر مبتنی بر منیزیم (AdvFunct مادر. 2015، 25، 7300-7308)، پیشنهاد یک بزرگنمایی بزرگ، راه طولانی در گردش سلول منیزیم-S (ADV مادر. 2018، 30، 1،704،166).
پژوهش تامین شد و توسط برنامه های کلیدی تحقیق و توسعه ملی پشتیبانی، بنیاد ملی علوم طبیعی چین، آکادمی علوم چین و شانگهای صد هزار نفر از مردم برنامه ریزی و پروژه های دیگر.
