Nová dvojsolená elektrolytická organomagnéziová batéria
Aplikácia rozsiahlych zariadení na ukladanie energie reprezentovaných inteligentnými sieťami kladie vyššie požiadavky na životnosť cyklu, hustotu výkonu, náklady a bezpečnosť batérií na skladovanie energie. Sekundárna batéria na báze horčíka v miestnosti s izbovou teplotou je druh elektrochemického systému uskladňovania energie s kovovým horčíkom ako negatívnou elektródou. cm3), žiadna tvorba dendritu počas elektrochemickej cyklistiky a teoretický redukčný potenciál iónov horčíka je len asi o 0,6 V vyšší ako potenciál iónov lítia. Pokiaľ sa použije vhodný pozitívny štrukturálny rámec, batérie na báze horčíka môžu stále udržiavať rovnaké batérie s porovnateľnou energetickou hustotou. Okrem toho stabilné reverzibilné ukladanie / odstraňovanie iónov horčíka pomáha potlačiť objemovú expanziu anódového terminálu, znížiť spotrebu elektrolytov a výrazne zlepšiť životnosť cyklu a hustotu výkonu batérií na báze horčíka. Batérie na báze horčíka preto môžu spĺňať indexové požiadavky systémov uskladňovania energie novej generácie bez obetovania hustoty energie.
Nevýhody pomalej migrácie iónov horčíka v rámci mriežky a nízkej teoretickej kapacity anorganických rámcov však stále obmedzujú široké použitie horčíkových batérií. Lítium-horčíkový dvojsolený elektrolytický systém môže realizovať aktiváciu pozitívnej extrémnej kinetiky prelínaním dominantných lítiových iónov (namiesto iónov horčíka) do pozitívnej elektródovej mriežky bez obetovania stability horčíkového kovu negatívneho extrémneho cyklistického procesu a vyhýbania sa kinetike iónov horčíka Nevýhoda zlého výkonu výrazne rozširuje výberový rozsah katódových materiálov pre horčíkové batérie. Nedávno tím vedený Li Chilinom, výskumníkom v Šanghajskom inštitúte keramiky, Čínskej akadémie vied, navrhol triedu organomagnéziových batérií aktivovaných elektrolytmi s dvojitou soľou pre multi-elektrónové reakcie.
Nanoštruktúrované organické systémy s vysokou hustotou karbonylových skupín (C =O) ako miesta redoxnej reakcie môžu dosiahnuť reverzibilné kapacity až do 350-400 mAh / g (prenos troch elektrónov), čo možno ďalej dosiahnuť znížením zapojenia oxidu grafénu (RGO) Vysokorýchlymý elektrochemický výkon, jeho kapacita môže byť stále udržiavaná na 200 a 175 mAh / g pri súčasnej hustote 2,5A / g (5C) a 5A / g (10C), resp. Vysoký výkon ťaží aj z vysokého prúdu a dlhej cyklistiky. V anóde horečnatého za týchto podmienok stále nedochádza k tvorbe dendritu. Tento vynikajúci výkon ťaží z vysokého vnútorného difúzneho koeficientu lítia v Na2C6O6 (10-12-10-11 cm2/s) a pseudokanditívneho príspevku vyššieho ako 60%, silnejší non-lítiový pripínací účinok (prostredníctvom realizácie Na-OC a Mg-OC) môže inhibovať exfoliáciu vrstvy C6O6 v zrnách a dosiahnuť až 600 cyklov nabíjania a výboja. Energetická hustota katódového aktívneho materiálu tejto organomagnéziovej batérie môže presiahnuť 500Wh/kg a môže tolerovať hustotu výkonu nad 4000 W/kg, čo presahuje úroveň vysoko potenciálnych medzikalačných katódových materiálov založených na anorganických štruktúrach.
Tím sa už dlho venuje výskumu stratégie kinetického zlepšovania batérií na báze horčíka. V počiatočnom štádiu boli vyvinuté grafénové batérie fluoridu horečnatého s aktiváciou anion interkalácie a expozíciou reakčného centra a boli vyvinuté batérie na báze horčíka s dvojitou soľou založené na veľkokapacitných konverzných reakciách polysulfidov. , navrhuje sa realizácia vysoko rýchlych batérií Mg-S s s dlhým cyklom.
