Ved at introducere den anden fase gør den øgede fasegrænse Mg lettere at diffundere og indgå i Sn, hvilket effektivt stimulerer den elektrokemiske reaktivitet af Sn med Mg. Kredit:Science China Press
Relativt besværlig legeringsreaktion og træg diffusionskinetik af Sn-baserede anoder begrænser deres praktiske anvendelser i magnesiumionbatterier (MIB'er). For at håndtere disse dilemmaer blev der foreslået en generel strategi for at regulere den elektrokemiske reaktivitet og ydeevne af Sn-baserede anoder til Mg-lagring gennem indførelse af anden fase og fasegrænse.
De tofasede Sn-Al-, Sn-Pb- og Sn-ZnO-film blev yderligere fremstillet via magnetron-co-sputtering. Tager man Sn-Al som et eksempel, er det blevet afsløret, at introduktionen af Al effektivt kan stimulere den elektrokemiske reaktion af Sn med Mg i enten nanoskala eller bulk ved at kombinere eksperimenter med tæthedsfunktionelle teoriberegninger. Specielt udviser den rullede Sn-Al-elektrode overlegen langtidsstabilitet over 5000 cyklusser.
Derudover blev Mg-lagringsmekanismen for Sn-Al-elektroden undersøgt ved operando-røntgendiffraktion. Sn-Al anoderne viser også god kompatibilitet med simple Mg-salt-baserede elektrolytter som Mg(TFSI)2 i hele celler. Endnu vigtigere er det blevet bekræftet, at aktiveringseffekten af anden fase og fasegrænse til Sn også er anvendelig for Pb og ZnO. Disse resultater kan give en gunstig reference for udviklingen af anoder af legeringstypen til MIB'er.
Denne undersøgelse blev ledet af professor Zhonghua Zhang (School of Materials Science and Engineering, Shandong University). Resultaterne blev offentliggjort i Science China Chemistry . + Udforsk yderligere