Ученые используют гель полимерный электролит для магниевых батарей высокой производительности

Электронные продукты, электромобили и крупномасштабные накопители энергии, тесно связанные с человеческой жизнью, создают постоянно растущий спрос на аккумуляторы.

Литий-ионные аккумуляторы, которые в настоящее время широко используются, неэффективны с точки зрения плотности энергии и безопасности. Что касается перезаряжаемых магниевых (Mg) металлических батарей, разработанных позднее, то недостаток магниевых электролитов, способных эффективно покрывать / удалять Mg, препятствовал его практическому развитию.

Недавно исследовательская группа во главе с профессором Цуй Гуанцели из Института биоэнергетики и биотехнологии Циндао (QIBEBT) Академии наук Китая использовала новый полимерный электролит с жесткой гибкой связующей гель (PTB @ GF-GPE), который в значительной степени сочетался с улучшена общая производительность.

Он был синтезирован посредством реакции сшивания in situ между боргидридом магния и политетрагидрофураном с концевыми гидроксильными группами. За последние несколько десятилетий, хотя был достигнут прогресс в использовании жидких магниевых электролитов, способных к обратимому осаждению магния, жидкие электролиты все еще создают проблему летучести и воспламеняемости. По сравнению с жидкими электролитами полимерные электролиты имеют ряд преимуществ, в том числе: отсутствие внутреннего короткого замыкания; нет утечки электролита; простота изготовления; и гибкость структуры.

Этот гель-полимерный электролит обладает обратимыми характеристиками гальванизации / снятия Mg, высокой проводимостью ионов Mg и замечательным числом переноса ионов Mg. Аккумуляторы Mg, собранные с этим гелевым полимерным электролитом, не только хорошо работают в широком диапазоне температур (от -20 до 60 °C), но также демонстрируют беспрецедентные улучшения в вопросах безопасности, не страдая от внутреннего короткого замыкания даже после испытания на резку. Этот подход сшивания на месте к использованию Mg-полимерного электролита обеспечивает многообещающую стратегию для достижения широкомасштабного применения аккумуляторов Mg-металла.