镁离子电池正极材料Mg1.2Mn1.8O4的电化学性能研究 被引量：1

1

作者 袁华堂 曹建胜 +3 位作者 王一菁 周勇 武绪丽 刘景旺 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期16-18,共3页

用高温固相合成方法,合成了具有尖晶石结构的Mg1 2Mn1.8O4材料,并用X射线衍射(XRD)实验和扫描电镜(SEM)实验对产物进行了研究.利用充放电和交流阻抗实验,研究了Mg1.2Mn1.8O4在非水有机电解液中脱嵌镁离子的性能.通过交流阻抗研究发现,... 用高温固相合成方法,合成了具有尖晶石结构的Mg1 2Mn1.8O4材料,并用X射线衍射(XRD)实验和扫描电镜(SEM)实验对产物进行了研究.利用充放电和交流阻抗实验,研究了Mg1.2Mn1.8O4在非水有机电解液中脱嵌镁离子的性能.通过交流阻抗研究发现,镁离子嵌入的电化学过程为混合控制. 展开更多

关键词 镁离子电池 嵌入反应 Mg1.2Mn1 SO4 电化学性能

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合成温度对镁离子电池正极材料MgCo_(0.4)Mn_(1.6)O_4的影响 被引量：6

2

作者 高秀玲 焦丽芳 +4 位作者 袁华堂 曹建胜 赵明 李海霞 王永梅 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期337-340,共4页

应用溶胶-凝胶法合成镁离子电池正极材料MgCo0.4Mn1.6O4,TG-DTA和XRD测试表明所得MgCo0.4Mn1.6O4粉体表现为单一的尖晶石相.以该材料作镁离子电池正极,其电化学性能与MgCo0.4Mn1.6O4粉体的煅烧温度有关,其中于700℃下煅烧制备的样品表... 应用溶胶-凝胶法合成镁离子电池正极材料MgCo0.4Mn1.6O4,TG-DTA和XRD测试表明所得MgCo0.4Mn1.6O4粉体表现为单一的尖晶石相.以该材料作镁离子电池正极,其电化学性能与MgCo0.4Mn1.6O4粉体的煅烧温度有关,其中于700℃下煅烧制备的样品表现出相对较好的电化学行为. 展开更多

关键词 镁离子电池 MgCo0.4Mn1.6O4 溶胶-凝胶法

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镁离子电池正极材料研究进展 被引量：2

3

作者 张默淳 冯硕 +1 位作者 邬赟羚 李彦光 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第2期27-37,共11页

镁离子电池(MIBs)因镁资源储量丰富、体积能量密度大、金属镁空气中相对稳定等优势,被认为是具有大规模储能应用潜力的电池体系。然而,镁离子较高的电荷密度和较强的溶剂化作用导致其在正极材料中的可逆脱嵌和固-液界面上的离子扩散相... 镁离子电池(MIBs)因镁资源储量丰富、体积能量密度大、金属镁空气中相对稳定等优势,被认为是具有大规模储能应用潜力的电池体系。然而,镁离子较高的电荷密度和较强的溶剂化作用导致其在正极材料中的可逆脱嵌和固-液界面上的离子扩散相当缓慢,严重影响了MIBs的电化学性能。近年来,人们针对MIBs正极材料开展了大量工作,取得了一定进展,但是还存在不少问题。本文先从MIBs体系的特点出发,阐述其优势和目前所面临的主要挑战,然后从无机正极材料和有机正极材料两方面展开,梳理并总结了各类正极材料的局限性及其解决策略,对优化方法和材料性能间的相关性进行归纳和讨论,为今后进一步发展具有优异电化学性能的MIBs正极材料提供可能的参考。 展开更多

关键词 镁离子电池 嵌入型正极 转化型正极 有机正极

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镁离子电池正极材料Mg_2Fe_(0.25)MnO_4的制备及性能分析 被引量：1

4

作者 江津河 马欣欣 +2 位作者 刘方旺 江冠禹 曹长青 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期11014-11017,共4页

采用碱式碳酸镁、乙酸锰、柠檬酸铁铵为原料,硬脂酸、无水乙醇作为分散剂,在氮气保护氛围下,用高温固相热结晶法制备了掺杂过渡金属元素铁(亚铁离子)的镁离子锰系电池正极材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)对不... 采用碱式碳酸镁、乙酸锰、柠檬酸铁铵为原料,硬脂酸、无水乙醇作为分散剂,在氮气保护氛围下,用高温固相热结晶法制备了掺杂过渡金属元素铁(亚铁离子)的镁离子锰系电池正极材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)对不同温度下的电池正极材料进行了表征与分析,并组装纽扣电池进行电池性能测试。试验结果显示,煅烧温度在800℃时,样品Mg_2Fe_(0.25)MnO_4的热结晶状态较为理想,颗粒粒径小且均匀。在0.3～2.1V电压范围内,当充放电电流为0.025mA时,首次放电比容量为82mAh/g。 展开更多

关键词 镁离子电池 正极材料 Mg2Fe0.25MnO4 包覆

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基于非亲核电解液构建稳定的镁离子电池

5

作者 谢茂玲 王钧 +5 位作者 胡晨吉 郑磊 孔华彬 沈炎宾 陈宏伟 陈立桅 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期131-138,共8页

非亲核电解液被认为是新一代可用于镁离子电池的高稳定电解液。但由于电解液容易在镁金属表面产生不传导镁离子的钝化层,导致镁的电化学沉积/溶出过程在该电解液中表现出动力学缓慢、库仑效率较低等缺点。在本研究中,我们通过在非亲核... 非亲核电解液被认为是新一代可用于镁离子电池的高稳定电解液。但由于电解液容易在镁金属表面产生不传导镁离子的钝化层,导致镁的电化学沉积/溶出过程在该电解液中表现出动力学缓慢、库仑效率较低等缺点。在本研究中,我们通过在非亲核电解液中引入二苯二硫醚(PDF)添加剂以实现对镁金属电极的界面调控。研究表明PDF产生的苯基硫醇盐中间体可以紧密结合在镁金属表面,并显著抑制了镁金属表面钝化层的生成。经界面优化后的镁金属电极的沉积-溶出库仑效率高达99.5%,并且表现出显著降低的过电位。利用此电解液,并以镁金属为负极、Mo;S;Se为正极构建的镁离子电池在室温下可稳定循环150周(0.1 C)。这类通过添加剂优化镁金属界面的策略也将有助于推进其他类型的镁离子电解液的实际应用。 展开更多

关键词 镁离子电池 非亲核电解质 电极界面 添加剂 二苯二硫醚

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镁离子电池正极材料VS4掺杂改性的第一性原理研究

6

作者 胡传珠 邹建新 丁文江 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第1期152-157,共6页

阳离子掺杂能够有效提高材料的电化学性能,而对掺杂材料结构和电化学性质的研究能从理论上解释产生这种变化的原因.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了过渡族金属掺杂的镁离子电池正极材料TM_(0.125)V_(0.875)S4(TM=Mo、F... 阳离子掺杂能够有效提高材料的电化学性能,而对掺杂材料结构和电化学性质的研究能从理论上解释产生这种变化的原因.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了过渡族金属掺杂的镁离子电池正极材料TM_(0.125)V_(0.875)S4(TM=Mo、Fe、Co、Ni)的几何和电子结构变化,计算结果显示:通过采用范德华力修正的GGA+vdw-DF方法,获得了和实验结果相一致的晶格常数.阳离子掺杂后,a轴和b轴晶格常数减小,而c轴晶格常数增大.电子态密度分析表明离子掺杂能够有效降低带隙,提高材料的电子电导率.通过对镁离子扩散进行微动弹性带(NEB)计算,发现Fe掺杂能够有效降低扩散能垒,提高材料的离子迁移率. 展开更多

关键词 镁离子电池 阳离子掺杂 第一性原理 态密度

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可充镁离子电池研究发展现状 被引量：2

7

作者 丁波 李明珠 +2 位作者 宋广生 熊明文 管秀龙 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1667-1678,共12页

与锂离子电池相比,可充镁离子电池因能量密度高、价格低廉,使用及操作安全以及环境友好等性能而得到了广泛关注,可充镁离子电池在大负荷储能方面具有十分广泛的用途和良好的发展前景。目前,可充镁离子电池的电解液与电极材料的相互兼容... 与锂离子电池相比,可充镁离子电池因能量密度高、价格低廉,使用及操作安全以及环境友好等性能而得到了广泛关注,可充镁离子电池在大负荷储能方面具有十分广泛的用途和良好的发展前景。目前,可充镁离子电池的电解液与电极材料的相互兼容性还没有达到较为理想的状态,因此,开发高稳定正极材料和宽电压窗口及无钝化电解质是促进可充镁离子电池产业化应用的关键。该文归纳分析了国内外可充镁离子电池的研究发展现状,详细综述了目前两大研究热点正极材料和电解质,对存在的问题和发展方向进行了总结和展望。 展开更多

关键词 可充镁离子电池 嵌入型正极材料 转换型正极材料 有机正极材料 液态电解质 固态电解质

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镁离子电池正极材料的研究现状

8

作者 张琴 胡耀波 +1 位作者 王润 王俊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期128-138,共11页

石油和天然气等传统能源的过度消耗导致环境污染和能源危机日趋严重。因此,迫切需要开发环境友好、大规模且高效的储能装置来持续性地获取风能、太阳能等间歇性能源。而在各种储能技术中,二次电池因具有能量转换效率高、使用寿命长和成... 石油和天然气等传统能源的过度消耗导致环境污染和能源危机日趋严重。因此,迫切需要开发环境友好、大规模且高效的储能装置来持续性地获取风能、太阳能等间歇性能源。而在各种储能技术中,二次电池因具有能量转换效率高、使用寿命长和成本低廉等优点而最具研发前景。与研究广泛的锂离子电池相比,镁离子电池理论上能够提供更多的电子,其容量是锂离子电池的2~3倍,且镁离子电池具有资源丰富、环境友好、无毒、价格低廉等优点,因此镁离子电池被认为是便携式设备和重载能源设备的一个有前途的候选产品。自2000年初一个成功的镁离子电池原型出现后,研究人员对镁离子电池展开了大量研究。但目前仍存在着一些问题严重阻碍了可充镁离子电池(RMBs)的商业化发展。由于Mg^(2+)具有高电荷密度、强的极化效应和缓慢的扩散动力学,开发出符合目前商业需求的正极材料仍是一个巨大挑战。RMBs正极材料主要包括过渡金属硫化物、过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物和普鲁士蓝类似物等。过渡金属硫化物结构刚性较小,在充放电循环过程中不容易产生结构坍塌,但其存在离子捕获效应及缓慢的扩散动力学等缺陷。过渡金属氧化物具有比硫化物更高的电压,但该材料的结构刚性较大,循环性能差。具有介孔结构的聚阴离子型化合物有利于提高电池的电化学性能,但其导电性有待提高。具有开放可调结构的普鲁士蓝类似物有利于Mg^(2+)的快速脱嵌,但其与水性电解质的相容性较差。近年来,国内外对RMBs正极材料的研究报道显著增加,针对其存在的问题,研究人员主要从纳米化、结构调整、掺杂改性及包覆改性等方面进行材料的优化设计。本文主要对各种类的RMBs正极材料在国内外的研究状况进行了概括,包括其晶体结构、材料的研究现状及存在的问题,并分析了其未来面临的挑战,以期为合成高能量密度、高循环稳定性的RMBs正极材料提供参考。 展开更多

关键词 镁离子电池 正极材料 硫化物 氧化物 聚阴离子型化合物 普鲁士蓝类似物

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镁离子电池固体电解质MgZrNi1.5(PO4)3的实验研究

9

作者 张运臣 江津河 +1 位作者 马欣欣 刘方旺 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期6096-6099,共4页

镁离子电池发展到现在,能够适合其多次充放电的稳定结构液相电解质至今没突破,使镁离子电池的发展应用严重受限[1-2]。如有优良的固体电解质[2-3]取代受限的液相电解质,镁离子电池的发展将上升一个维度。本实验的研究是通过溶胶-凝胶法... 镁离子电池发展到现在,能够适合其多次充放电的稳定结构液相电解质至今没突破,使镁离子电池的发展应用严重受限[1-2]。如有优良的固体电解质[2-3]取代受限的液相电解质,镁离子电池的发展将上升一个维度。本实验的研究是通过溶胶-凝胶法合成镁离子电池固体电解质MgZrNi1.5(PO4)3,用Ni2+取代原有固体电解质MgZrNi1.5(PO4)3中一部分Zr4+,通过加入镍离子加大原有固体电解质的电导率,同时能加大电解质原有容量。通过实验证明,经过溶胶-凝胶法并进行离子取代,制备出的镁离子电池固体电解质电导率较原有固体电解质有较大提高,810℃温度下合成后的样品,电导率达到6.2×10-6 S/cm,比未经离子取代的固体电解质Mg0.5Zr2(PO4)3[2],电导率提高明显,为今后镁离子电池固体电解质的发展提供了重要参考。 展开更多

关键词 镁离子电池 固体电解质 MgZrNi1.5(PO4)3 溶胶凝胶

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镁离子电池电解液研究进展

10

作者 张易航 吴斌 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第8期993-996,共4页

综述了镁离子电池当前的主要技术要求、液态电解质(无机盐电解质/格氏试剂/硼基电解质/有机卤铝酸镁基电解质)、固态电解质(无机固态电解质/聚合物固态电解质),并对其未来发展进行展望,旨在为镁离子电池电解液的研究工作提供一定的参考... 综述了镁离子电池当前的主要技术要求、液态电解质(无机盐电解质/格氏试剂/硼基电解质/有机卤铝酸镁基电解质)、固态电解质(无机固态电解质/聚合物固态电解质),并对其未来发展进行展望,旨在为镁离子电池电解液的研究工作提供一定的参考和借鉴作用。 展开更多

关键词 镁离子电池 液态电解质 固态电解质 综述

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镁离子二次电池正极“嵌入”材料研究评述 被引量：4

11

作者 张海朗 王文继 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期130-132,共3页

综述了迄今为止关于镁离子二次电池正极材料的研究。镁离子二次电池称得上是有望用于电动汽车的“绿色”蓄电池。它的原理与锂离子二次电池的相同;但在某些方面比锂离子二次电池更具优势。本文也对今后该领域的研究方向提出了意见。

关键词 镁离子二次电池 正极材料 嵌入 综述 电动汽车 蓄电池

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新型镁基双离子电池面世

12

《机床与液压》 北大核心 2020年第10期159-159,共1页

来自中国科学院深圳先进技术研究院等单位的研究人员,成功研发出了一种基于不溶性有机负极材料的新型镁基双离子电池(Mg-DIB)。相关研究成果发表于国际顶级能源材料期刊《能源存储材料》上。近年来,锂离子电池已广泛应用于消费类电子设... 来自中国科学院深圳先进技术研究院等单位的研究人员,成功研发出了一种基于不溶性有机负极材料的新型镁基双离子电池(Mg-DIB)。相关研究成果发表于国际顶级能源材料期刊《能源存储材料》上。近年来,锂离子电池已广泛应用于消费类电子设备、新能源汽车及储能等领域。但是,锂资源储量有限且分布不均,难以满足未来社会对大规模储能的低成本要求。镁离子电池由于具有高容量、储量丰富等优势,在大规模储能领域具有良好的应用前景。“然而,金属镁负极在有机电解液中易发生钝化,导致镁离子不能可逆沉积/溶解,此外尚缺乏可逆脱嵌镁离子的正极材料,使得镁电的发展受到制约。”论文通信作者之一、中科院深圳先进技术研究院研究员唐永炳说。 展开更多

关键词 锂离子电池 有机电解液 负极材料 正极材料 镁离子电池 中国科学院 新能源汽车 能源存储

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镁和铝离子电池负极材料Nb_(2)N的第一性原理研究

13

作者 张万贺 胡建英 +2 位作者 周涛 吕怡婷 王克良 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第8期1451-1457,共7页

高性能二维负极材料的开发是可充电离子电池应用的关键。本文基于第一性原理计算,系统研究了Mg和Al离子与二维Nb_(2)N的相互作用,包括其几何构型、电子结构、离子扩散特性、开路电压和理论容量。Mg和Al离子均能吸附在二维Nb_(2)N上,吸... 高性能二维负极材料的开发是可充电离子电池应用的关键。本文基于第一性原理计算,系统研究了Mg和Al离子与二维Nb_(2)N的相互作用,包括其几何构型、电子结构、离子扩散特性、开路电压和理论容量。Mg和Al离子均能吸附在二维Nb_(2)N上,吸附能为负,表明金属与二维Nb_(2)N有较强的结合作用,有利于在可充电离子电池中的应用。二维Nb_(2)N的金属性能保证了离子电池良好的导电性。两种离子的扩散势垒均小于0.2 eV,说明其具有良好的充放电速率。此外,镁离子和铝离子电池均具有比较低的开路电压和高的理论容量。这些结果表明,二维Nb_(2)N适合作为高性能的负极材料而应用于镁离子和铝离子电池。 展开更多

关键词 Nb_(2)N 镁和铝离子电池 负极 二维材料 第一性原理计算

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多电子转移镁/铝电池体系能量密度热力学计算 被引量：2

14

作者 曹文卓 汪君洋 +2 位作者 陈汝颂 索鎏敏 李泓 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2018年第3期437-449,共13页

镁离子电池和铝离子电池因其高能量密度、地壳储量丰富、安全等优良特性有望成为下一代新型高能量密度储能体系,是未来二次电池研究的热点之一。本文采用热力学方法计算和分析了近300种镁离子和铝离子电池体系的理论质量能量密度、体积... 镁离子电池和铝离子电池因其高能量密度、地壳储量丰富、安全等优良特性有望成为下一代新型高能量密度储能体系,是未来二次电池研究的热点之一。本文采用热力学方法计算和分析了近300种镁离子和铝离子电池体系的理论质量能量密度、体积能量密度和电压。在所得数据的基础上,以目前商业化锂离子电池正极材料钴酸锂为对比参考,综合考虑质量能量密度、体积能量密度、标准电极电位、毒性、腐蚀性、易燃性、环境友好性等诸多因素,逐步筛选出符合条件的一系列镁离子正极材料(O_2、S、MnO_2、MoO_3、Fe_2O_3、Fe_3O_4、NiO、MoO_2、CuO、Cu_2O)和铝离子的正极材料(O_2、S、MnO_2、MoO_3、NiO、CuO、Cu_2O)。 展开更多

关键词 镁离子电池 铝离子电池 质量能量密度 体积能量密度 正极

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聚合物基镁离子固态电解质的研究进展 被引量：2

15

作者 费贵强 孙丽丽 +1 位作者 舒珂维 王海花 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期225-235,共11页

镁离子电池因其比容量高、资源丰富、环境友好、安全性高(无枝晶)等优势,在储能电池领域脱颖而出。然而,镁金属负极在液态电解质中易钝化,导致其电化学性能不佳。因此,开发高效适用的固态电解质对实现高性能、实用化镁离子电池至关重要... 镁离子电池因其比容量高、资源丰富、环境友好、安全性高(无枝晶)等优势,在储能电池领域脱颖而出。然而,镁金属负极在液态电解质中易钝化,导致其电化学性能不佳。因此,开发高效适用的固态电解质对实现高性能、实用化镁离子电池至关重要。聚合物电解质具有优异的机械稳定性、电化学稳定性、热稳定性且离子电导率高、成本低。但镁离子较高的电荷密度和较强的溶剂化作用限制了其在固态电解质中的解离与扩散。从纯固态聚合物电解质、凝胶聚合物电解质、复合聚合物电解质3个方面综述了国内外聚合物基镁离子固态电解质的离子电导率对解决镁金属负极钝化效应的贡献及其应用研究进展,指出聚合物基镁离子固态电解质当前面临的挑战并对其研究方向进行了建议和展望。 展开更多

关键词 镁离子电池 固态电解质 聚合物基固态电解质

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镁锂混合电池TiO_(2)空心球正极材料的制备与性能 被引量：2

16

作者 朱玉晓 徐昊 +1 位作者 李钊 邹建新 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第12期1584-1588,共5页

探究了利用硬模板法,通过SiO_(2)纳米球模板及钛酸四丁酯的水解包覆最终刻蚀获得具有规则形貌的锐钛矿型TiO_(2)空心纳米球,并以所得TiO_(2)空心纳米球作为正极材料、纯镁为负极,分别以0.4 mol/L PhMgCl-AlCl_(3)/THF(APC)+1.0 mol/L L... 探究了利用硬模板法,通过SiO_(2)纳米球模板及钛酸四丁酯的水解包覆最终刻蚀获得具有规则形貌的锐钛矿型TiO_(2)空心纳米球,并以所得TiO_(2)空心纳米球作为正极材料、纯镁为负极,分别以0.4 mol/L PhMgCl-AlCl_(3)/THF(APC)+1.0 mol/L LiCl为混合双盐电解液组装镁锂混合离子电池以及以0.4 mol/LAPC电解液组装镁离子电池进行电化学测试对比。实验结果表明,所制得的锐钛矿型TiO_(2)空心纳米球在镁锂混合离子电池中作正极时,60 mA/g电流密度下首次放电比容量72.9 mAh/g,50次循环后能保持102.5 mAh/g,然而,当其作为镁离子电池正极材料时,表现出较差的电化学性能。实验结果表明:TiO_(2)空心纳米球的空心结构设计和氯化锂作为电解液添加剂有助于改善正极材料的电化学性能。 展开更多

关键词 镁锂混合离子电池 正极材料 二氧化钛 APC-LiCl电解液

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镁-氯溶剂化结构在镁基电解液中的作用 被引量：2

17

作者 阳源源 王进芝 +3 位作者 杜俊哲 杜奥冰 赵井文 崔光磊 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期3116-3129,共14页

因兼顾成本低、安全性能好及体积能量密度高(3832 A·h·L^(−1))等优点,镁金属二次电池受到了广泛关注。但是,镁负极的实际应用仍然受限于电解液活性物种溶剂化结构的认识不足。目前,镁基电解液主要分为醚类溶剂的格氏试剂电解... 因兼顾成本低、安全性能好及体积能量密度高(3832 A·h·L^(−1))等优点,镁金属二次电池受到了广泛关注。但是,镁负极的实际应用仍然受限于电解液活性物种溶剂化结构的认识不足。目前,镁基电解液主要分为醚类溶剂的格氏试剂电解液、氯化镁铝络合物(MACC)电解液和Mg(TFSI)2基电解液等。其中,镁离子-氯离子的配位结构对镁电池正常运行起到了关键作用,主要突出在降低沉积过电位、增强镁沉积动力学和提高沉积镁可逆性等方面。以氯离子在体相电解液中和在电极界面上与镁之间的相互作用为切入点,分析了镁基电解液的前期开发路线及设计理念,并对镁二次电池的未来发展进行了总结和展望。 展开更多

关键词 镁离子电池 电解质 配合物 界面 氯离子 溶剂化结构

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镁电沉积研究评述 被引量：2

18

作者 张海朗 王文继 张锁江 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期293-297,共5页

Mg离子二次电池是有望用于电动汽车的"绿色"蓄电池,它比Li离子二次电池低价、较高的安全性和环境友好及可大电流、大容量放电 本文对迄今为止关于镁的电沉积及镁离子二次电池的电解质溶液的研究进行综述

关键词 镁 电沉积 镁离子二次电池 电解质溶液 格林试剂 醚 负极 电化学

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微米尺寸二硫化钼层间化合物的电化学制备及其储镁性能

19

作者 李金金 刘聪聪 +4 位作者 郭敏 李时莹 吴子辰 赵晓莉 杨晓伟 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1543-1549,共7页

采用一种简便的电化学方法制备了有机阳离子(1-丁基-3-甲基咪唑阳离子,BMIM+)插层的微米尺寸MoS2层间化合物,并将其用作镁离子电池正极材料。所制备的MoS2层间化合物(MoS2-BMIM+)具有扩大的层间距(0.98 nm),能有效降低Mg2+的嵌入/脱出势... 采用一种简便的电化学方法制备了有机阳离子(1-丁基-3-甲基咪唑阳离子,BMIM+)插层的微米尺寸MoS2层间化合物,并将其用作镁离子电池正极材料。所制备的MoS2层间化合物(MoS2-BMIM+)具有扩大的层间距(0.98 nm),能有效降低Mg2+的嵌入/脱出势垒,为存储Mg2+提供了更多的活性位点,从而表现出显著提高的充电比容量和良好的倍率性能。MoS2-BMIM+在20 mA·g-1电流密度下的充电比容量可达101.93 mAh·g-1(约4倍于初始体相MoS2)。我们进一步证明了这一方法同样适用于插层1-丁基-1-甲基吡咯烷双阳离子(Pyr+14),所得化合物的层间距为1.04 nm。 展开更多

关键词 镁离子电池 正极材料 二硫化钼 电化学插层 层间距

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二硒化钼纳米球储锂和储镁的性能和机理研究

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作者 彭依 张伟 +2 位作者 左防震 吕浩莹 洪凯骏 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期456-464,共9页

二硒化钼是一种二维过渡金属硫族化合物材料,凭借其具有较快的离子迁移率、较弱的范德华力的层状结构,在锂离子电池的应用研究中吸引了广泛的关注。同时在镁离子电池应用中表现出潜在的研究前景。然而,有关二硒化钼在锂离子电池中的报... 二硒化钼是一种二维过渡金属硫族化合物材料,凭借其具有较快的离子迁移率、较弱的范德华力的层状结构,在锂离子电池的应用研究中吸引了广泛的关注。同时在镁离子电池应用中表现出潜在的研究前景。然而,有关二硒化钼在锂离子电池中的报道多集中在如何提高储锂性能上,对其离子存储机理缺乏深入研究。此外,在储镁性能和机理上均没有报道。本项工作通过湿化学和高温煅烧两步法合成了二硒化钼纳米球,当二硒化钼纳米球用作锂离子电池负极材料时,在5 A·g^(-1)的电流密度下展示了高于100 mAh·g^(-1)的优异高倍率容量;同时,作为镁离子电池正极材料时,在20 mA·g^(-1)的电流密度下表现出了120 mAh·g^(-1)的高储镁可逆容量。另外,通过电化学、原位和非原位X射线衍射表征技术,分别揭示了二硒化钼纳米球低平台发生的转化式和高平台发生的类锂硒电池反应并存的储锂机理,以及赝电容式为主,嵌入式为辅的储镁机理。本项工作不仅为二维过渡金属硫族化合物材料的储锂机理提供了深刻的理解,同时也为新型层状储能材料的设计开发提供了方向。 展开更多

关键词 二硒化钼纳米球 锂离子电池 镁离子电池 储存机制 原位(非原位)X射线衍射

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