Naujas dvigubas{0}}druskos elektrolito organomagnio akumuliatorius
Taikant didelio masto energijos kaupimo įrenginius, kuriuos sudaro išmanieji tinklai, keliami aukštesni energijos kaupimo baterijų ciklo trukmės, galios tankio, kainos ir saugos reikalavimai. Kambario temperatūros antrinė magnio{1}}baterija yra tam tikra elektrocheminė energijos kaupimo sistema, kurios neigiamas elektrodas yra metalas magnis. cm3), dendrito nesusidaro elektrocheminio ciklo metu, o teorinis magnio jonų redukcijos potencialas yra tik apie 0,6 V didesnis nei ličio jonų. Kol naudojama tinkama teigiama struktūrinė struktūra, magnio -baterijos gali išlaikyti tą patį. Akumuliatorių energijos tankis yra panašus. Be to, stabilus grįžtamasis magnio jonų nusodinimas / pašalinimas padeda slopinti anodo gnybto tūrio padidėjimą, sumažinti elektrolito sąnaudas ir žymiai pagerinti magnio -baterijų ciklo trukmę ir galios tankį. Todėl magnio-baterijos gali atitikti kitos-kartos energijos kaupimo sistemų indekso reikalavimus neprarandant energijos tankio.
Tačiau dėl lėtos magnio jonų migracijos-gardelėje trūkumai ir maža teorinė neorganinių karkasų talpa vis dar riboja platų magnio baterijų taikymą. Ličio-magnio dvigubos-druskos elektrolitų sistema gali suaktyvinti teigiamą ekstremalią kinetiką, įterpdama dominuojančius ličio jonus (vietoj magnio jonų) į teigiamą elektrodo gardelę, neprarandant elektrodo stabilumo. magnio metalo neigiamas ekstremalus ciklas ir magnio jonų kinetikos vengimas Dėl prasto veikimo trūkumas labai išplečiamas magnio baterijų katodinių medžiagų pasirinkimas. Neseniai Kinijos mokslų akademijos Šanchajaus keramikos instituto mokslininko Li Chilin vadovaujama komanda pasiūlė magnio organinių baterijų, aktyvuojamų dvigubais-druskos elektrolitais, klasę, skirtą daugiaelektroninėms reakcijoms.
Nanostruktūrinės organinės sistemos, turinčios didelį karbonilo grupių (C=O) tankį kaip redokso reakcijos vietas, gali pasiekti grįžtamąjį pajėgumą iki 350-400 mAh/g (trijų-elektronų pernešimas), o tai gali dar galima pasiekti sumažinus grafeno oksido (RGO) laidus. Didelio{11}}greičio elektrocheminis efektyvumas, jo talpa vis tiek gali būti palaikoma 200 ir 175 mAh/g, kai srovės tankis yra 2,5 A/g (5C) ir 5A/g (10C). ), atitinkamai. Didelis{18}}našumas taip pat naudingas dėl didelės srovės ir ilgo važiavimo dviračiu. Tokiomis sąlygomis magnio anode vis dar nesusidaro dendritas. Šis puikus našumas yra naudingas dėl didelio ličio Na2C6O6 vidinės difuzijos koeficiento (10-12-10-11 cm2/s) ir didesnio nei 60 proc. pseudokapacityvo, todėl stipresnis ne -ličio pririšimo efektas (realizuojant Na-OC ir Mg-OC) gali slopinti C6O6 sluoksnio išsisluoksniavimą grūdeliuose ir pasiekti mažiausiai 600 įkrovimo-iškrovimo ciklų. Šios organinio magnio baterijos katodo aktyviosios medžiagos energijos tankis gali viršyti 500 Wh/kg ir gali toleruoti didesnį nei 4000 W/kg galios tankį, o tai viršija didelio potencialo interkaliacinių katodinių medžiagų, pagrįstų neorganinėmis struktūromis, lygį.
Komanda jau seniai įsipareigojo magnio{0}}baterijų kinetinės tobulinimo strategijos tyrimams. Ankstyvajame etape buvo sukurtos magnio fluorido grafeno baterijos su anijonų interkaliacijos aktyvavimu ir reakcijos centro poveikiu, o dvigubos -druskos magnio-baterijos, pagrįstos didelės-talpos polisulfido konversijos reakcijomis. buvo sukurta. , siūloma realizuoti didelio-baterijos, ilgo{5}}ciklo Mg-S baterijas.
