Batería de Magnesio Orgánico de Gran Capacidad, Magnesio de Litio, Magnesio de Sal Activada, Nanoestructurada, a Base de Benzona
Representados en las aplicaciones de red inteligente para el dispositivo a gran escala de almacenamiento de energía del ciclo de vida de la batería de almacenamiento, la densidad de potencia, coste, seguridad, etc. un requisito más alto. La batería secundaria a base de magnesio a temperatura ambiente es una especie de magnesio metálico como el electrodo negativo el sistema de almacenamiento de energía electroquímica, un electrodo negativo que tiene una corteza ricas reservas, de bajo coste (precio de magnesio precio de litio de metal de menos de 5%), es mayor que la capacidad de volumen (3833 mAh / cm3), durante el ciclismo electroquímica no la formación de dendritas, etc. ventajas, y la reducción teórica de iones de magnesio solamente unos 0,6 V más alto que el potencial de los iones de litio, el electrodo positivo empleado siempre que el marco estructural adaptado, las baterías a base de magnesio y las baterías de iones de litio puede mantener una considerable densidad de energía. Además, los iones de magnesio para ser reversible estable deposición / liberación ayuda a suprimir la expansión del volumen de la terminal negativa, un electrolito para reducir el consumo, las baterías basadas en magnesio mejorado significativamente la vida de ciclo y de densidad de potencia. Por lo tanto, las baterías basadas en magnesio se pueden hacer sin sacrificar la densidad de energía, el sistema de almacenamiento de energía de próxima generación Los requisitos del indicador.
Sin embargo, una desventaja de una capacidad teórica de baja dentro de la lenta migración de celosía y magnesio inorgánica y similares es todavía limitada por el marco de la batería de magnesio se utiliza ampliamente litio bis sistema de electrolito sal de magnesio dominado por un ion de litio (en lugar de iones de magnesio) se pueden incrustar en la retícula de electrodo positivo para conseguir una cinética de activación de terminal positivo, sin sacrificar la estabilidad del metal magnesio a la terminal negativa del ciclo para evitar las deficiencias de propiedades cinéticas pobre de iones de magnesio, ampliar enormemente el rango de selección del material del electrodo positivo de la batería de magnesio. recientemente, Academia china de Ciencias Shanghai Chi Lin Li equipo investigador silicato llevó electrolito de sal a una categoría de bis-activado multi-electrón batería de organomagnesio reacción que utiliza el electrodo positivo renovable verde rosa de Bengala sales (por ejemplo Na2C6O6). resultados relacionados fueron publicados en la Sociedad Americana de química Publicación ACS Nano (DOI: 10.1021 / acsnano.7b09177).
Los sistemas orgánicos en una alta densidad de grupo nanoestructuras carbonilo (C = O) como un sitio de reacción redox, pueden alcanzar hasta 350-400 mAh / g capacidad reversible (transferencia de tres de electrones), mediante la reducción del óxido de grafeno (de RGO) de cableado pueden estar más lejos el rendimiento electroquímico logra un gran aumento, en su capacidad (10 C) a una densidad de corriente de 2,5 a / g (5 C) y 5 a / g, respectivamente, pueden todavía ser mantenida a 200 y 175 mAh / g, el beneficio de rendimiento de alta tasa en condiciones de alta ánodo ciclo actual y largo magnesio todavía no hay formación de dendritas. este excelente beneficio de rendimiento de un alto coeficiente intrínseca de difusión del litio en Na2C6O6 (10-12-10-11cm2 / s) y más del 60% de la contribución pseudocapacitive, más no sólida de litio fijar efecto (conseguido por el Na-OC y Mg-OC) C6O6 inhibir capa de desprendimiento de granos, alcanzó hasta al menos 600 ciclos de carga y descarga. la energía del material activo de electrodo positivo de la batería de organomagnesio La densidad puede exceder 500 Wh / kg, puede tolerar más de 4000 W / kg de densidad de potencia, este rendimiento excede el nivel de material de cátodo incrustado de alto potencial basado en la estructura inorgánica.
El equipo se ha comprometido a largo plazo estrategia de investigación de magnesio-basan dinámica de la batería mejorado, se ha desarrollado una activación anión pre-incrustado, el centro de reacción de fluoruro de magnesio expuesto batería grafeno (Adv. Funct. Mater. 2015, 25, desde 6519 hasta 6526), el desarrollo sales dobles de la batería basado en la reacción de desplazamiento de polisulfuro masa a base de magnesio (AdvFunct Mater. 2015, 25, 7300-7308), propuso una gran ampliación, las formas de larga circulación Mg-S células (Adv. Mater 2018, 30, 1704166)
El trabajo de investigación ha recibido financiación y apoyo del Programa Nacional Clave de I + D, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Plan de 100 personas de la Academia China de Ciencias y el Proyecto Shanghai Qianren.
