홍콩 대학교(HKU) 기계 공학과의 Dennis Leung 교수가 이끄는 연구원들은 마그네슘 금속 양극이 있는 재충전 가능한 수성 배터리라는 새로운 가능성을 발견했습니다. 이 혁신은 포스트 리튬 이온 배터리 개발의 새로운 방향을 제시합니다.
Leung 교수는 “높은 이론 용량과 음의 전기화학적 전위를 가진 마그네슘은 매력적인 양극 재료입니다. "마그네슘은 또한 무독성이며 지구에 풍부합니다."
마그네슘(Mg)은 지각의 2% 이상을 차지하며 리튬보다 1,000배 더 풍부합니다. Mg 금속은 반응성이 높기 때문에 오랫동안 배터리에 사용하기 어려운 것으로 간주되었습니다. Mg는 수분에 노출되면 부동태화되어 산화환원 반응을 차단하는 불투과성 산화막을 형성합니다. 대부분의 연구자들은 비수성 유기 전해질을 사용하는 Mg 배터리를 연구하지만 종종 비용이 많이 들고 불안정하며 전도성이 좋지 않습니다.
재충전 가능한 마그네슘(Mg) 배터리는 유망한 포스트 리튬 이온 배터리 기술이지만 특히 수용액에서 Mg의 부동태화 특성으로 인해 개발이 심각하게 방해를 받았습니다. 가역성에 대한 빠른 무시로 인해 수성 전해질에서 Mg 양극의 사용은 간과되었으며 대부분의 연구자는 대신 비수성 시스템에 중점을 둡니다. 이 연구에서 가역성, 수성 Mg 배터리 화학은 불투과성 보호막을 전도성 금속 산화물 복합체로 전환하여 Cl- 조절 및 MgCl2 물을 사용한 수소 발생 반응 억제를 통해 처음으로 실현되었습니다. -염(WIS) 전해질. 구리 헥사시아노철산염을 음극으로 사용하는 경우 전체 배터리는 2.4~2.0V의 인상적인 전압 안정기와 700A g-99에서 최대 0.5%의 쿨롱 효율로 1사이클 이상의 안정성을 나타냅니다. Mg 용해 및 침착은 수성 MgCl2 WIS 전해질에서 가역적임이 입증되었습니다.
ACS Energy Letters – 염수 전해질에 의해 활성화된 고전압, Cl-조절, 수성 Mg 금속 배터리의 가역성
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