镁电池铋碳复合负极的制备及电化学性能文献综述

 2021-12-31 07:12

全文总字数:8590字

文献综述

文 献 综 述摘 要:近年来,随着经济社会的日益发展,由于锂元素的有限储备、锂电池在使用过程易生成枝晶、安全性差等问题,极大地限制了锂离子电池的发展。

为满足今后大型动力电源和大规模储能系统的发展需要,寻求新型的能源与储能系统成为人们在储能领域中的研究热点。

可充电镁离子电池凭借着高的理论容量、镁地壳储备丰富、多电子参与氧化还原反应且不易产生枝晶、安全性能高等特点在后锂离子电池时代中脱颖而出,具有广阔的发展前景。

然而,可充电镁离子电池的研究和开发仍面临着不少障碍。

其中最为突出的问题就是在循环过程中在镁负极表面产生不可逆的钝化层,除了研究用于MIB的新电解质外,用于MIB的替代负极材料可能是解决此问题的有效方法。

选用铋碳复合材料作为代替金属镁的负极材料可以解决镁金属作为负极的钝化问题,金属Bi易于合金化反应,具有出色的扩散动力学,并且能够作为负极材料与各种常规电解液相容。

Bi 纳米颗粒与不同碳材料进行复合,铋碳合金相互连通的多孔结构能够缓冲在嵌入/脱出镁离子过程中的巨大体积变化,有利于Mg2 和电解质在电极间的扩散。

使得碳材料可以支撑Bi的合金化反应,以实现较大的可逆容量和长循环寿命。

关键词:镁电池、负极材料、铋碳复合材料1.引言镁元素的丰度极高(约占地壳的2.3 wt%),是一种低成本的材料。

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