Нова батарея з подвійним-сольовим електролітом магнієвоорганічної батареї
Застосування великомасштабних накопичувачів енергії{{0}}, представлених розумними мережами, висуває більш високі вимоги до тривалості циклу, щільності потужності, вартості та безпеки акумуляторних батарей. Вторинна батарея на основі магнію- кімнатної температури – це свого роду система електрохімічного накопичення енергії з металевим магнієм як негативним електродом. см3), не утворюється дендрит під час електрохімічного циклу, а теоретичний потенціал відновлення іонів магнію лише приблизно на 0,6 В вище, ніж у іонів літію. Поки використовується відповідний позитивний структурний каркас, батареї на основі магнію- можуть підтримувати ту саму. Батареї мають порівнянну щільність енергії. Більше того, стабільне оборотне осадження/видалення іонів магнію допомагає придушити об’ємне розширення анодного терміналу, зменшити споживання електроліту та значно покращити термін служби та щільність потужності батарей на основі магнію-. Таким чином, батареї на основі магнію{7}}можуть відповідати індексним вимогам систем зберігання енергії наступного{8}}покоління без шкоди для щільності енергії.
Однак недоліки повільної внутрішньо{0}}міграції іонів магнію та низька теоретична ємність неорганічних каркасів все ще обмежують широке застосування магнієвих батарей. Система літій-магнієвої подвійної-електролітної системи може реалізувати активацію позитивної екстремальної кінетики шляхом вставки домінуючих іонів літію (замість іонів магнію) в решітку позитивного електрода без шкоди для стабільності Негативний екстремальний циклічний процес металу магнію та уникнення кінетики іонів магнію. Недоліком низької продуктивності є значно розширюється діапазон вибору катодних матеріалів для магнієвих батарей. Нещодавно команда під керівництвом Лі Чіліна, дослідника Шанхайського інституту кераміки Китайської академії наук, запропонувала клас магнієвих батарей, що активуються подвійними-сольовими електролітами для багатоелектронних реакцій.
Наноструктуровані органічні системи з високою щільністю карбонільних груп (C=O) як центри окислювально-відновної реакції можуть досягати оборотної потужності до 350-400 мАг/г (перенесення трьох-), що може бути додатково досягнуто шляхом зменшення проводки з оксиду графену (RGO) Висока-електрохімічна продуктивність, її ємність все ще може підтримуватися на рівні 200 і 175 мАг/г при щільності струму 2,5 А/г (5C) і 5A/г (10C) ), відповідно. Висока{18}}працездатність також отримує переваги від великого струму та тривалого циклу. За цих умов у магнієвому аноді все ще не відбувається утворення дендритів. Ця чудова продуктивність забезпечує високий коефіцієнт власної дифузії літію в Na2C6O6 (10-12-10-11 см2/с) і псевдоємний внесок понад 60 відсотків, сильніший не -Ефект закріплення літію (через реалізацію Na-OC та Mg-OC) може пригнічувати відшарування шару C6O6 у зернах і досягати щонайменше 600 циклів заряд-розряд. Щільність енергії катодного активного матеріалу цієї магнієвої батареї може перевищувати 500 Вт·год/кг і може витримувати щільність потужності понад 4000 Вт/кг, що перевищує рівень високопотенційних інтеркаляційних катодних матеріалів на основі неорганічних структур.
Команда вже давно займається дослідженнями стратегії кінетичного покращення магнієвих{0}}батарей. На ранній стадії були розроблені батареї з фторидом магнію з графеном із активацією аніонної інтеркаляції та експозицією реакційного центру, а також батареї на основі -сольового магнію- на основі полісульфідних реакцій великої ємності- було розроблено. , пропонується реалізація високошвидкісних батарей Mg-S з довгим-циклом.
