乔世璋AM:镁电池原位成形合金负极的同步辐射X射线光谱研究 2023年10月15日 下午9:47 • 顶刊 • 阅读 13 镁电池具有高体积能量密度和无枝晶沉积的镁,在储能设备中引起了广泛关注。然而,由于Mg负极和电解液之间的相关界面问题以及Mg2+离子的缓慢固态扩散动力学,其进一步发展仍然停滞不前。 澳大利亚阿德莱德大学乔世璋等首次提出了一种原位转化化学方法,即利用由Li+驱动的硒化铋(Bi2Se3)构建纳米结构的Bi负极。 图1 Bi2Se3的表征和两级工作机制示意图 首先通过简便的溶剂热途径合成了具有六边形R3̅ m空间群晶体结构的Bi2Se3 纳米片,并将其用作构建Bi负极(BS-Bi)的前驱体。然后通过原位电化学反应从Bi2Se3获得纳米结构的Bi负极。 与Mg2+/Li+混合电解液相结合,纳米结构Bi负极的电化学活性和合金/脱合金效率完全由锂盐驱动。原位形成的具有纳米尺寸Bi活性晶体的Bi负极具有Mg2+扩散长度短和离子扩散率极高的优势,这大大提高了Mg-Bi合金/脱合金反应的效率和可充镁电池(RMBs)在高电流密度下循环稳定性。 图2 BS-Bi电极的电化学性能 实验显示,所得的Bi负极表现出优异的倍率性能(1 A g-1时为335 mAh g-1)和超过 600 次循环的长循环稳定性,这超过了可充镁电池中最先进的Bi基负极。 此外,作者通过同步辐射XAS和原位同步辐射X射线衍射以及一系列光谱分析,验证了Li+驱动的转化反应以及可逆的镁合金/脱合金过程。Li+驱动的电池化学可以扩展到其他多价离子电池系统,并通过原位电化学反应促进新材料的探索。 图3 BS-Bi电极的同步辐射XRD研究 Synchrotron X-ray Spectroscopic Investigations of In-Situ Formed Alloy Anodes for Magnesium Batteries. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202108688 原创文章,作者:v-suan,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/15/746e0ff3e5/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 周勇/熊宇杰/王金兰Nature子刊:Cu-Ti-VO/Ti0.91O2-SL光催化CO2制丙烷 2023年10月9日 中东技术大学Nano Energy:基于织物的人机界面可穿戴摩擦电纳米发电机 2023年10月25日 Nature Chemistry:紫外光在合成光化学和光催化中的影响! 2024年4月9日 余桂华/李洪森,最新Angew! 2023年12月28日 刘犇/黄勃龙Angew.:100%转化率!介孔Pd基纳米晶高选择性催化炔烃半加氢反应 2023年10月19日 潘军/刘敏/谭鹏飞AFM:硫酸根离子在具有增强OER性能的镍铁(羟基)氢氧化物中的作用 2023年10月14日