上海硅酸鹽所鎂基電池體系和反應(yīng)機(jī)理研究中獲進(jìn)展
2015年11月30日 15:14 5719次瀏覽 來源： 上海硅酸鹽所 分類： 鎂資訊
近日，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員李馳麟帶領(lǐng)的研究小組在鎂基電池體系及其反應(yīng)機(jī)理的研究方面取得了系列進(jìn)展。
該團(tuán)隊(duì)提出一種基于轉(zhuǎn)化反應(yīng)的高能量密度的雙鹽鎂電池體系，該體系以過渡金屬硫化物為正極材料，鎂鋰雙鹽溶液為電解液，金屬鎂為負(fù)極。其特點(diǎn)是正極電化學(xué)過程是由電解液中鋰離子驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)換反應(yīng)，不僅避免了鎂離子緩慢晶格內(nèi)遷移的問題，也實(shí)現(xiàn)了大容量的多電子轉(zhuǎn)移，同時(shí)緩和了多硫化物溶解的問題；而負(fù)極的電化學(xué)過程由可逆的鎂沉積和剝離主導(dǎo)，在長(zhǎng)期循環(huán)中也沒有枝晶形成，安全穩(wěn)定的鎂負(fù)極極大提升了電池的循環(huán)性能。該混合型鎂電池體系可將正極能量密度提升至400 Wh/kg 左右。相關(guān)研究成果發(fā)表在Adv. Funct. Mater. 2015, DOI: 10.1002/adfm.201503639。
此外，該團(tuán)隊(duì)提出在超薄納米結(jié)構(gòu)上修飾功能基團(tuán)，以實(shí)現(xiàn)鎂基電池在三維多孔正極網(wǎng)絡(luò)中的快速表面氧化還原反應(yīng)，不僅同樣可避免二價(jià)陽離子緩慢的晶格內(nèi)遷移，而且改善了鎂電池的動(dòng)力學(xué)性能。此體系以氟化石墨烯為模型材料，由預(yù)先的陰離子嵌入來激活后續(xù)的可逆陽離子脫嵌，實(shí)現(xiàn)了容量大于100 mAh/g的類似贗電容行為的電化學(xué)。在循環(huán)過程中，遷移離子電荷密度的稀釋和表面氧化還原反應(yīng)位的易到達(dá)性有利于電位極化的改善和MgF2成核現(xiàn)象的消除。相關(guān)研究成果發(fā)表在Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 6519-6526。
相關(guān)研究工作得到了中科院百人計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)博士后科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助和支持。
責(zé)任編輯：于璐
如需了解更多信息，請(qǐng)登錄中國(guó)有色網(wǎng)：www.gzjcgq.com了解更多信息。
中國(guó)有色網(wǎng)聲明：本網(wǎng)所有內(nèi)容的版權(quán)均屬于作者或頁面內(nèi)聲明的版權(quán)人。
凡注明文章來源為“中國(guó)有色金屬報(bào)”或 “中國(guó)有色網(wǎng)”的文章，均為中國(guó)有色網(wǎng)原創(chuàng)或者是合作機(jī)構(gòu)授權(quán)同意發(fā)布的文章。
如需轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載方必須與中國(guó)有色網(wǎng)（ 郵件：cnmn@cnmn.com.cn 或 電話：010-63971479）聯(lián)系，簽署授權(quán)協(xié)議，取得轉(zhuǎn)載授權(quán)；
凡本網(wǎng)注明“來源：“XXX（非中國(guó)有色網(wǎng)或非中國(guó)有色金屬報(bào)）”的文章，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不構(gòu)成投資建議，僅供讀者參考。
若據(jù)本文章操作，所有后果讀者自負(fù)，中國(guó)有色網(wǎng)概不負(fù)任何責(zé)任。
