Papel del colector de corriente de Cu en el mecanismo electroquímico de la batería Mg-S

El desarrollo de la batería de azufre de magnesio se acompaña de todas las dificultades conocidas presentes en las baterías Li–S, sin embargo, con una elección aún más limitada de electrolitos. En el presente trabajo, se investigó la influencia del colector de corriente en el mecanismo electroquímico a la luz de diferentes informes en los que se atribuyó un comportamiento mejorado al electrolito. Se reportan diferencias notables en el comportamiento de ciclo cuando el colector de corriente Al es reemplazado por el colector de corriente Cu independiente del electrolito. La reducción inicial de azufre sigue una trayectoria de reacción similar sin materia de colector de corriente, pero la formación de MgS puede competir con la formación de CU en presencia de cucationes. Con las celdas de ciclo posteriores preparadas a partir de cátodos depositados en el colector de corriente Cu, se observa una disminución de la tensión y la formación de una meseta única durante el ciclo. El cambio corresponde a la participación de Cu en la reacción y formación de pares redox Mg/CU determinada por mediciones de XANES de borde K de Cu. La corrosión de la lámina de Cu es identificada por SEM y sirve como fuente de cationes de Cu para la reacción química entre Cu y polisulfuros. La pareja redox Mg / CuS muestra una estabilidad de ciclo mejorada, pero la densidad de energía teórica se reduce drásticamente debido a la sustitución de S por CuS como material activo del cátodo.

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