Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Fasegrænseregulering, der øger den elektrokemiske reaktivitet af tinbaserede anoder til magnesium-ion-batterier

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

Carbon nanoplader som en kompetent assistent til mangandioxid viser bemærkelsesværdig ydeevne i superkondensatorer




Varme artikler