Rolle des Cu-Stromabnehmers beim elektrochemischen Mechanismus der Mg-S-Batterie

Die Entwicklung der Magnesium-Schwefel-Batterie geht mit allen bekannten Schwierigkeiten einher, die bei Li-S-Batterien auftreten, jedoch mit einer noch eingeschränkteren Auswahl an Elektrolyten. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss des Stromabnehmers auf den elektrochemischen Mechanismus im Lichte verschiedener Berichte untersucht, in denen dem Elektrolyten ein verbessertes Verhalten zugeschrieben wurde. Bemerkenswerte Unterschiede im Zyklusverhalten werden berichtet, wenn der Al-Stromabnehmer durch einen elektrolytunabhängigen Cu-Stromabnehmer ersetzt wird. Die anfängliche Reduktion von Schwefel folgt ähnlichen Reaktionspfad keine mater des Stromabnehmers, aber Bildung von MgS kann mit der Bildung von CuS in Gegenwart von Cu-Kationen in Konkurrenz. Mit den nachfolgenden Cycling-Zellen, die aus Kathoden hergestellt werden, die auf dem Cu-Stromkollektor abgeschieden sind, zeigen eine Abnahme der Spannung und die Bildung eines einzelnen Plateaus während des Cyclings. Die Änderung entspricht der Beteiligung von Cu an der Reaktion und der Bildung von Redoxpaar Mg / CuS, bestimmt durch Cu-K-Edge-XANES-Messungen. Korrosion von Cu-Folie wird durch REM identifiziert und dient als Quelle von Cu-Kationen für die chemische Reaktion zwischen Cu und Polysulfiden. Das Mg / CuS-Redoxpaar zeigt eine verbesserte Zyklenstabilität, die theoretische Energiedichte ist jedoch aufgrund der Substitution von S durch CuS als kathodenaktives Material stark reduziert.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.