Jauns dubults{0}}sāls elektrolīta organomagnija akumulators
Liela mēroga{{0}}enerģijas uzglabāšanas ierīču izmantošana, ko pārstāv viedie tīkli, izvirza augstākas prasības attiecībā uz enerģijas uzglabāšanas akumulatoru cikla ilgumu, jaudas blīvumu, izmaksām un drošību. Telpas temperatūras sekundārais magnija{1}}akumulators ir sava veida elektroķīmiskas enerģijas uzkrāšanas sistēma ar metāla magniju kā negatīvo elektrodu. cm3), elektroķīmiskā cikla laikā neveidojas dendrīts, un magnija jonu teorētiskais reducēšanas potenciāls ir tikai par aptuveni 0,6 V augstāks nekā litija jonu potenciāls. Kamēr tiek izmantots piemērots pozitīvs struktūras ietvars, magnija-baterijas joprojām var uzturēt to pašu. Baterijām ir salīdzināms enerģijas blīvums. Turklāt stabila atgriezeniskā magnija jonu nogulsnēšanās/attīrīšana palīdz nomākt anoda spailes tilpuma palielināšanos, samazina elektrolīta patēriņu un ievērojami uzlabo magnija -bateriju cikla kalpošanas laiku un jaudas blīvumu. Tāpēc akumulatori, kuru pamatā ir magnijs, -var atbilst nākamās-paaudzes enerģijas uzglabāšanas sistēmu indeksa prasībām, nezaudējot enerģijas blīvumu.
Tomēr trūkumi, ko rada lēna magnija jonu migrācija-režģī, un neorganisko ietvaru zemā teorētiskā kapacitāte joprojām ierobežo magnija akumulatoru plašo pielietojumu. Litija-magnija dubultā-sāls elektrolīta sistēma var realizēt pozitīvās galējās kinētikas aktivizēšanu, interkalējot dominējošos litija jonus (nevis magnija jonus) pozitīvā elektrodu režģī, nezaudējot elektrodu stabilitāti. magnija metāla negatīvs ekstrēms cikliskuma process un izvairīšanās no magnija jonu kinētikas Sliktās veiktspējas trūkums ievērojami paplašina magnija akumulatoru katoda materiālu klāstu. Nesen Ķīnas Zinātņu akadēmijas Šanhajas Keramikas institūta pētnieka Li Čilina vadītā komanda ierosināja magnija organisko akumulatoru klasi, ko aktivizē dubult-sāls elektrolīti daudzu-elektronu reakcijām.
Nanostrukturētas organiskās sistēmas ar augstu karbonilgrupu (C=O) blīvumu kā redoksreakcijas vietām var sasniegt atgriezenisku jaudu līdz 350-400mAh/g (trīs-elektronu pārnese), kas var To var vēl vairāk sasniegt, samazinot grafēna oksīda (RGO) vadu. Augsta{11}}elektroķīmiskā veiktspēja, tās jaudu joprojām var uzturēt 200 un 175 mAh/g pie strāvas blīvuma 2,5 A/g (5C) un 5A/g (10C) ), attiecīgi. Augsto veiktspēju nodrošina arī liela strāva un ilga riteņbraukšana. Šādos apstākļos magnija anodā joprojām neveidojas dendrīts. Šo lielisko veiktspēju nodrošina augstais litija raksturīgās difūzijas koeficients Na2C6O6 (10-12-10-11 cm2/s) un pseidokapacitatīvais ieguldījums, kas ir lielāks par 60 procentiem, jo spēcīgāks nav. -litija piesaistes efekts (izmantojot Na-OC un Mg-OC realizāciju) var kavēt C6O6 slāņa atslāņošanos graudos un sasniegt vismaz 600 uzlādes-izlādes ciklus. Šī organomagnija akumulatora katoda aktīvā materiāla enerģijas blīvums var pārsniegt 500 Wh/kg un var izturēt jaudas blīvumu virs 4000 W/kg, kas pārsniedz augsta potenciāla interkalācijas katoda materiālu līmeni, kuru pamatā ir neorganiskas struktūras.
Komanda jau sen ir apņēmusies pētīt magnija{0}}bateriju kinētiskās uzlabošanas stratēģiju. Agrīnā stadijā tika izstrādātas magnija fluorīda grafēna baterijas ar anjonu interkalācijas aktivāciju un reakcijas centra iedarbību, un ir izveidotas dubult-sāls magnija-akumulatori, kuru pamatā ir lielas-kapacitātes polisulfīda konversijas reakcijas. izstrādāta. , tiek piedāvāta liela-jaudas, ilga-cikla Mg-S akumulatoru realizācija.
