在先进的基于的双离子电池中解锁四电子转换的阴极
Ahiud Morag1,2, Xingyuan Chu1, Maciej Marczewski3
1Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed) & Faculty of Chemistry and Food Chemistry, Technische Universität Dresden, Mommsenstrasse 4, 01069, Dresden, Germany.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|March 11, 2024
概括
研究人员通过启用四电子Te0/Te4+转换开发了高性能 (Mg) / (Te) 双离子电池. 这一突破为大规模储能提供了一个有希望的解决方案,具有更高的稳定性和容量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- (Mg) 电池对于大规模储能至关重要,但需要高性能阴极.
- 元素 (Te) 对Mg电池具有潜力,但在实现高效的电荷存储方面面临挑战.
- 现有的电解质可能会限制基于Mg的系统的电化学性能.
研究的目的:
- 为了解锁可逆的四电子Te0/Te4+转换在Mg基双离子电池的元素中.
- 通过电解质修改,提高Mg//Te双离子电池的性能.
- 研究改善电化学性能和阳极稳定性背后的机制.
主要方法:
- 通过引入Mg bis(trifluoromethanesulfonyl) imide (Mg(TFSI) 的电解质来定制化复合物 (MACC) 的电解质.
- 研究 Te 阴极的转换机制 (Te0/Te4+) 和中间相 (二).
- 使用电化学方法分析电解质特性,包括离子-分子相互作用和离子-溶剂聚合.
主要成果:
- 证明了优越的Mg//Te双离子电池,具有可逆的四电子Te0/Te4+转换.
- 在 Te 阴极上实现了 543 mAh gTe-1 的高特异性容量和 850 Wh kgTe-1 的能量密度.
- 确定Mg (TFSI) 添加方便Cl分离,并起到对Mg阳极腐蚀和被动化的缓冲作用.
结论:
- 量身定制的MACC电解质与Mg{}TFSI) 2成功实现了高性能Mg//Te双离子电池.
- 元素可以通过受控的Te0/Te4+转换作为高容量阴极材料.
- 这项工作为开发先进的基于Mg的双离子电池技术提供了关键的见解.
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