Nova baterija z dvojno soljo elektrolita organomagnerij
Uporaba obsežnih naprav za shranjevanje energije, ki jih predstavljajo pametna omrežja, predstavlja višje zahteve glede življenjske dobe cikla, gostote moči, stroškov in varnosti baterij za shranjevanje energije. Sobna temperaturna sekundarna baterija na osnovi magnezija je nekakšen elektrokemični sistem za shranjevanje energije s kovinskim magnezijem kot negativno elektrodo. cm3), med elektrokemično kolesarjenje ni tvorbe dendrita, teoretični potencial zmanjšanja magnezijevih ionov pa je le za približno 0,6 V višji od potenciala litijevih ionov. Dokler se uporablja primeren pozitivni strukturni okvir, lahko baterije na osnovi magnezija še vedno vzdržujejo enake baterije s primerljivo energijsko gostoto. Poleg tega stabilna reverzibilna deponiranje/odstranjevanje magnezijevih ionov pomaga zatreti prostorninsko širitev anodnega terminala, zmanjšati porabo elektrolita in bistveno izboljšati življenjsko dobo in gostoto moči akumulatorjev na osnovi magnezija. Zato lahko baterije na osnovi magnezija izpolnjujejo indeksne zahteve sistemov za shranjevanje energije naslednje generacije, ne da bi žrtvovale gostoto energije.
Vendar pa slabosti počasne migracije magnezijevih ionov in nizke teoretične zmogljivosti anorganskih okvirjev še vedno omejujejo široko uporabo magnezijevih baterij. Litij-magnezijev dvosolen elektrolitski sistem lahko uresniči aktivacijo pozitivne ekstremne kinetike z interkalacijo prevladujočih litijevih ionov (namesto magnezijevih ionov) v pozitivno elektrodno rešeto, Ne žrtvujte stabilnost magnezijevog metala negativan ekstremni ciklus, i izbegni magnezijevu ionovu kinetiku Manjak slabih performansi umno proširuje izbornu paletu katodnih materija za magnezijevu bateriju. Pred kratkim je ekipa pod vodstvom Li Chilina, raziskovalca na Šanghajskem inštitutu za keramiko, Kitajska akademija znanosti, predlagala razred organomagnezijevih baterij, aktiviranih z dvojno solnimi elektroliti za večelekronske reakcije.
Nanostrukturirani organski sistemi z visoko gostoto karbonilnih skupin (C=O), saj lahko redoksna reakcijska mesta dosežejo reverzibilne zmogljivosti do 350-400mAh/g (prenos treh elektronov), ki jih je mogoče nadalje doseči z zmanjšanjem grafenovega oksida (RGO) napeljavo Visokokakovostne elektrokemične zmogljivosti, Njegov kapacitet se i dalje ima na 200 i 175mAh/g pri trenutnim gostotama od 2,5A/g (5C) i 5A/g (10C), oziroma. Visoka zmogljivost ima koristi tudi od visokega toka in dolgega kolesarjenje. V teh pogojih še vedno ni tvorbe dendrita v magnezijevi anodi. Ta odlična učinkovitost ima koristi od visokega intrinzinega difuzijskega koeficienta litija v zdravilu Na2C6O6 (10-12-10-11 cm2/s) in psevdokapacitivni prispevek, večji od 60%, Jači ne-litijev efekt pinninga (preko Na-OC i Mg- OC realizacije) lahko inhibira piling sloja C6O6 u zrnu i doseže do najmanj 600 ciklusa pražnjenja naboja. Energijska gostota katodnega aktivnega materiala te organomagnenijeve baterije lahko presega 500Wh/kg in lahko prenaša gostote moči nad 4000W/kg, kar presega raven visoko potencialnih medkacijskih katodnih materialov, ki temeljijo na anorganskih strukturah.
Ekipa se že dolgo zavzema za raziskovanje kinetične strategije izboljšanja baterij na osnovi magnezija. V zgodnji fazi so se razvile baterije magnezijevega fluorid grafena z aktivacijo interakcije aniona in izpostavljenostjo reakcijskih središč, razvile pa so se tudi dvojno solne baterije na osnovi magnezijevih reakcij na osnovi pretvorbe polisulfida velike kapacitete. , predlagana je tudi ura visokokakovostnih, dolgociklskih Mg-S baterij.
