近日，海南大學(xué)海洋科學(xué)與工程學(xué)院“海洋清潔能源創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”楊金霖等人在構(gòu)建新型鎂基雙離子電池體系方向取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)能源快報(bào)》。

雙離子電池因其具有高工作電壓、高能量密度和低成本而備受關(guān)注。在雙離子電池體系中，鎂基雙離子電池憑借鎂離子的二價(jià)特征，有望顯著提升體積容量和能量密度。然而，由于缺乏高性能存儲(chǔ)鎂離子的負(fù)極材料，鎂基雙離子電池的發(fā)展受到了制約。二價(jià)鎂離子的高電荷密度會(huì)與存儲(chǔ)材料晶格產(chǎn)生強(qiáng)靜電相互作用，導(dǎo)致二價(jià)鎂離子的嵌入/脫出過(guò)程動(dòng)力學(xué)緩慢以及材料結(jié)構(gòu)坍塌，因而具備高容量和長(zhǎng)循環(huán)穩(wěn)定性的鎂基雙離子電池至今仍未實(shí)現(xiàn)。

楊金霖及其研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)結(jié)合有機(jī)負(fù)極的“烯醇化”反應(yīng)機(jī)制與石墨正極陰離子存儲(chǔ)化學(xué)構(gòu)建了具備快速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的新型鎂基雙離子電池體系。組裝的有機(jī)系/水系鎂基雙離子電池具有高的可逆容量和長(zhǎng)循環(huán)壽命。更重要的是，該電池具備零下20攝氏度至零上50攝氏度的寬溫域工作能力，可滿足極端環(huán)境的儲(chǔ)能應(yīng)用需求。該研究為開(kāi)發(fā)鎂及其他多價(jià)基雙離子電池提供了新的研究思路。（科技日?qǐng)?bào)）