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)新團隊”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展。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《美國化學(xué)學(xué)會能源快報》。

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鎂離子的負極材料，鎂基雙離子電池的發(fā)展受到了制約。二價鎂離子的高電荷密度會與存儲材料晶格產(chǎn)生強靜電相互作用，導(dǎo)致二價鎂離子的嵌入/脫出過程動力學(xué)緩慢以及材料結(jié)構(gòu)坍塌，因而具備高容量和長循環(huán)穩(wěn)定性的鎂基雙離子電池至今仍未實現(xiàn)。

楊金霖及其研究團隊通過結(jié)合有機負極的“烯醇化”反應(yīng)機制與石墨正極陰離子存儲化學(xué)構(gòu)建了具備快速反應(yīng)動力學(xué)的新型鎂基雙離子電池體系。組裝的有機系/水系鎂基雙離子電池具有高的可逆容量和長循環(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)境的儲能應(yīng)用需求。該研究為開發(fā)鎂及其他多價基雙離子電池提供了新的研究思路。（科技日報）