Нова органомагнезиева батерия с двоен-солен електролит
Прилагането на големи{{0}}устройства за съхранение на енергия, представени от интелигентни мрежи, поставя по-високи изисквания към живота на цикъла, плътността на мощността, цената и безопасността на батериите за съхранение на енергия. Вторичната магнезиева-батерия на стайна температура е вид електрохимична система за съхранение на енергия с метален магнезий като отрицателен електрод. cm3), няма образуване на дендрит по време на електрохимичен цикъл, а теоретичният редукционен потенциал на магнезиевите йони е само с около 0,6 V по-висок от този на литиевите йони. Докато се използва подходяща положителна структурна рамка, батериите, базирани на магнезий{5}}, могат да поддържат същата. Батериите имат сравнима енергийна плътност. Освен това, стабилното обратимо отлагане/отстраняване на магнезиеви йони помага за потискане на обемното разширение на анодния терминал, намаляване на консумацията на електролит и значително подобряване на живота на цикъла и плътността на мощността на батериите, базирани на магнезий{6}}. Следователно батериите на базата на магнезий{7} могат да отговарят на изискванията за индекс на системите за съхранение на енергия от следващо- поколение, без да жертват енергийната плътност.
Въпреки това, недостатъците на бавната вътре{0}}миграция на магнезиеви йони и ниския теоретичен капацитет на неорганичните рамки все още ограничават широкото приложение на магнезиевите батерии. Литиево{1}}магнезиевата двойна-солева електролитна система може да реализира активирането на положителната екстремна кинетика чрез интеркалиране на доминиращите литиеви йони (вместо магнезиеви йони) в решетката на положителния електрод, без да се жертва стабилността на магнезиев метал отрицателен екстремен цикличен процес и избягване на кинетиката на магнезиевите йони Недостатъкът на лошата производителност значително разширява обхвата на избор на катодни материали за магнезиеви батерии. Наскоро екип, ръководен от Ли Чилин, изследовател от Шанхайския институт по керамика, Китайската академия на науките, предложи клас органомагнезиеви батерии, активирани от двойни-солеви електролити за многоелектронни реакции.
Наноструктурирани органични системи с висока плътност на карбонилни групи (C=O) като места за редокс реакция могат да постигнат обратим капацитет до 350-400mAh/g (три-пренос на електрона), което може бъде постигнат допълнително чрез намаляване на окабеляването на графенов оксид (RGO) Високо-електрохимични характеристики, капацитетът му все още може да се поддържа при 200 и 175 mAh/g при плътност на тока от 2,5 A/g (5C) и 5A/g (10C) ), съответно. Високото{18}}производство също се възползва от високия ток и дългия цикъл. При тези условия все още няма образуване на дендрит в магнезиевия анод. Тази отлична производителност се възползва от високия вътрешен коефициент на дифузия на лития в Na2C6O6 (10-12-10-11 cm2/s) и псевдокапацитивния принос над 60 процента, по-силният не -Ефектът на закрепване на литий (чрез реализацията на Na-OC и Mg-OC) може да инхибира ексфолирането на слоя C6O6 в зърната и да постигне до най-малко 600 цикъла заряд-разряд. Енергийната плътност на катодния активен материал на тази органомагнезиева батерия може да надхвърли 500Wh/kg и може да понесе плътности на мощност над 4000W/kg, което надвишава нивото на високопотенциални интеркалационни катодни материали, базирани на неорганични структури.
Екипът отдавна се е ангажирал с изследването на стратегията за кинетично подобрение на батериите на базата на магнезий{0}}. В ранния етап са разработени батерии с магнезиев флуорид и графен с активиране на анионна интеркалация и излагане на реакционния център, а батериите на базата на магнезий с двойна{1}}солева-батерии, базирани на реакции на преобразуване на полисулфид с голям капацитет- е разработена. , се предлага реализацията на високо-скоростни,-циклични Mg-S батерии с дълъг цикъл.
