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    1. 新型鎂基雙離子電池面世
      發布時間:2020-05-07 來源:中國無機鹽工業協會     分享到:

      近日,中國科學院深圳先進技術研究院等單位的研究人員成功研發出了一種基于不溶性有機負極材料的新型鎂基雙離子電池(Mg-DIB)。相關研究成果發表于國際頂級能源材料期刊《能源存儲材料》上。

      近年來,鋰離子電池已廣泛應用于消費類電子設備、新能源汽車及儲能等領域。但是,鋰資源儲量有限且分布不均,難以滿足未來社會對大規模儲能的低成本要求。鎂離子電池由于具有高容量、儲量豐富等優勢,在大規模儲能領域具有良好的應用前景。“然而,金屬鎂負極在有機電解液中易發生鈍化,導致鎂離子不能可逆沉積/溶解,此外尚缺乏可逆脫嵌鎂離子的正極材料,使得鎂電的發展受到制約。”論文通訊作者之一、中科院深圳先進技術研究院研究員唐永炳說。

      與傳統的無機電極材料相比,有機電極材料由于其官能團與離子之間的溫和氧化還原反應,表現出極具潛力的儲鎂能力。同時,如能結合雙離子電池的工作機制,利用陰離子插層石墨正極的高反應電位和快速的陰離子擴散動力學,將極大提高鎂離子電池的工作電壓及電化學性能。

      鑒于此,研究人員研發出了一種新型的鎂基雙離子電池,其采用3,4,9,10-苝四羧酸二酰亞胺(PTCDI)小分子有機材料作為負極,膨脹石墨作為正極,含有鎂鹽的離子液體作為電解液。研究結果表明,該鎂基雙離子電池具有優異的倍率性能和循環性能,20C的高倍率充放電容量保持率為85%,在5C倍率下循環500次后的容量保持率為95.7%。唐永炳表示,該工作拓寬了鎂離子電池電極材料的選擇范圍,并為新型儲能器件的發展提供了新的思路。


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