Nova dual-slani elektrolit organomagnezijum baterija
Primjena velikih{{0}}uređaja za pohranu energije predstavljenih pametnim mrežama postavlja veće zahtjeve u pogledu vijeka trajanja, gustine snage, cijene i sigurnosti baterija za pohranu energije. Sekundarna baterija na sobnoj temperaturi zasnovana na magneziju-je vrsta elektrohemijskog sistema za skladištenje energije sa metalnim magnezijumom kao negativnom elektrodom. cm3), nema formiranja dendrita tokom elektrohemijskog ciklusa, a teoretski redukcioni potencijal jona magnezijuma je samo oko 0,6 V veći od potencijala litijumovih jona. Sve dok se koristi odgovarajući pozitivni strukturni okvir, baterije na bazi magnezijuma- i dalje mogu održavati istu. Baterije imaju uporedivu gustinu energije. Štaviše, stabilno reverzibilno taloženje/uklanjanje jona magnezijuma pomaže u suzbijanju ekspanzije volumena anodnog terminala, smanjenju potrošnje elektrolita i značajno poboljšanju životnog vijeka i gustine snage baterija na bazi magnezija-. Stoga, baterije na bazi magnezijuma-mogu ispuniti zahtjeve indeksa sistema za pohranu energije sljedeće{8}}generacije bez žrtvovanja gustine energije.
Međutim, nedostaci spore unutar{0}}migracije magnezijumovih jona i nizak teorijski kapacitet neorganskih okvira i dalje ograničavaju široku primjenu magnezijumskih baterija. Sistem elektrolita litijum-magnezijum dvostruke-soli može realizovati aktivaciju pozitivne ekstremne kinetike interkalacijom dominantnih litijumovih jona (umjesto magnezijumovih jona) u rešetku pozitivne elektrode, bez žrtvovanja stabilnosti metal magnezijum negativan ekstremni ciklični proces i izbjegavanje kinetike jona magnezija. Nedostatak loših performansi uvelike proširuje raspon izbora katodnih materijala za magnezijeve baterije. Nedavno je tim predvođen Li Chilinom, istraživačem na Šangajskom institutu za keramiku, Kineska akademija nauka, predložio klasu organomagnezijumskih baterija koje se aktiviraju dvostrukim-solnim elektrolitima za više-elektronske reakcije.
Nanostrukturirani organski sistemi sa visokom gustinom karbonilnih grupa (C=O) kao redoks reakcionim mestima mogu postići reverzibilne kapacitete do 350-400mAh/g (transfer tri-elektrona), što može se dalje postiže smanjenjem ožičenja od grafen oksida (RGO) Visoke-elektrohemijske performanse, njegov kapacitet se i dalje može održavati na 200 i 175mAh/g pri gustoći struje od 2,5A/g (5C) i 5A/g (10C) ), respektivno. Visoke{18}}performanse također imaju koristi od velike struje i dugog ciklusa. U ovim uslovima još uvek nema formiranja dendrita u magnezijumskoj anodi. Ove odlične performanse imaju koristi od visokog koeficijenta intrinzične difuzije litijuma u Na2C6O6 (10-12-10-11 cm2/s) i pseudokapacitivnog doprinosa većeg od 60 posto, jači ne -Efekat pričvršćivanja litijuma (putem realizacije Na-OC i Mg-OC) može inhibirati ljuštenje sloja C6O6 u zrnima i postići do najmanje 600 ciklusa punjenja-pražnjenja. Gustoća energije katodnog aktivnog materijala ove organomagnezijumske baterije može premašiti 500Wh/kg i može tolerisati gustinu snage preko 4000W/kg, što premašuje nivo visokopotencijalnih interkalacionih katodnih materijala zasnovanih na neorganskim strukturama.
Tim je dugo bio posvećen istraživanju strategije kinetičkog poboljšanja baterija na bazi magnezijuma{0}}. U ranoj fazi, razvijene su grafenske baterije magnezijum fluorida sa aktivacijom anjonske interkalacije i izlaganjem reakcionog centra, a baterije sa dvostrukom soli-magnezijumom- zasnovane na reakcijama konverzije polisulfida velikog{3}}kapaciteta imaju razvijeno. , predlaže se realizacija Mg-S baterija velikog{4}}brzina dugog{5}}ciklusa.
