Një substrat magneziofilik 3D mundëson elektroplating/zhveshjen planare të anodës metalike të magnezit
Si një kandidat premtues për bateritë aktuale të litium-jonit, bateritë e ringarkueshme të magnezit kanë tërhequr vëmendje të gjerë për shkak të vetive superiore të anodave metalike të magnezit (Mg), të tilla si kapaciteti i lartë vëllimor (3,833 mAh/cm 3 ), burimet e bollshme, mirëdashja mjedisore, dhe dendritet është i vështirë për t’u rritur.
Megjithëse disa studime kanë raportuar se morfologjia e dendriteve Mg mund të vërehet në kushte ekstreme të elektrikimit, të tilla si përdorimi i elektroliteve të kufizuara Mg me përçueshmëri të ulët të joneve Mg dhe aplikimi i densitetit ultra të lartë të rrymës (10 mAh/cm 2 ), këto kushte testimi janë dukshëm të ndryshme nga kërkesat praktike.
Studiuesit nga Instituti Qingdao i Bioenergjisë dhe Teknologjisë së Bioprocesit të Akademisë Kineze të Shkencave (CAS) kanë zbuluar se përdorimi i ndarësit praktik poliolefin shkakton me të vërtetë qarkun e shkurtër të qelizës së monedhës edhe në densitetin e ulët të rrymës. Ata kanë krijuar një model të rritjes planare shtresë-pas-shtresë për shtypjen e qarkut të shkurtër dhe propozuan strategjinë e projektimit të një substrati magneziofilik 3D për të arritur sjelljen e rrafshët të elektroplacionit/zhveshjes së Mg.
Studimi u botua në ACS Energy Letters më 4 dhjetor.
Prova të shumta kanë treguar se rritja e Mg është uniforme dhe e dendur kur dendësia e rrymës është nën 5 mAh/cm 2 . Megjithatë, përdorimi i ndarësve praktik të poliolefinës me trashësi të hollë, ngarkimi dhe shkarkimi me rrymë të ulët mund të shkaktojë qark të shkurtër të brendshëm në qelizat e monedhës.
Studiuesit kanë propozuar modelin e rritjes së ishullit për depozitat e Mg bazuar në testet elektrokimike dhe vëzhgimin mikroskopik të morfologjisë, gjë që shpjegon në mënyrë të arsyeshme sjelljen anormale të qarkut të shkurtër.
Duke rregulluar më tej parametrat e mospërputhjes së rrjetës dhe energjinë sipërfaqësore të nënshtresës, arrihet rritja planare shtresë për shtresë e depozitave të Mg, duke zgjidhur në mënyrë efektive problemin e mësipërm jonormal të qarkut të shkurtër.
Studiuesit përdorën një substrat 3D magneziofilik (Ni(OH) 2 @CC) me mospërputhje të ulët të rrjetës dhe veti të energjisë së lartë sipërfaqësore si një nënshtresë elektrik, i cili jo vetëm që mundësoi procesin e kthimit të rrymës/zhveshjes, por gjithashtu përputhej me një Mo me ngarkesë të lartë. 6 S 8 katodë (30 mg/cm 2 ) .
Duke eksploruar tërësisht fenomenin e qarkut të shkurtër të shkaktuar nga sjellja jonormale e elektrikimit jo-dendritik në RMB dhe duke propozuar zgjidhje të vërtetuara, kjo punë ofron një forcë të rëndësishme lëvizëse për aplikimin praktik të anodës metalike Mg.