离子新型镁基双离子电池面世
科技日报北京5月6日电 （采访人员陆成宽）6日 ， 采访人员从中国科学院深圳先进技术研究院获悉 ， 来自该研究院等单位的研究人员 ， 成功研发出了一种基于不溶性有机负极材料的新型镁基双离子电池（Mg-DIB） 。 相关研究成果发表于国际顶级能源材料期刊《能源存储材料》上 。
近年来 ， 锂离子电池已广泛应用于消费类电子设备、新能源汽车及储能等领域 。 但是 ， 锂资源储量有限且分布不均 ， 难以满足未来社会对大规模储能的低成本要求 。 镁离子电池由于具有高容量、储量丰富等优势 ， 在大规模储能领域具有良好的应用前景 。 “然而 ， 金属镁负极在有机电解液中易发生钝化 ， 导致镁离子不能可逆沉积/溶解 ， 此外尚缺乏可逆脱嵌镁离子的正极材料 ， 使得镁电的发展受到制约 。 ”论文通讯作者之一、中科院深圳先进技术研究院研究员唐永炳说 。
与传统的无机电极材料相比 ， 有机电极材料由于其官能团与离子之间的温和氧化还原反应 ， 表现出极具潜力的储镁能力 。 同时 ， 如能结合双离子电池的工作机制 ， 利用阴离子插层石墨正极的高反应电位和快速的阴离子扩散动力学 ， 将极大提高镁离子电池的工作电压及电化学性能 。
鉴于此 ， 研究人员研发出了一种新型的镁基双离子电池 ， 其采用3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺（PTCDI）小分子有机材料作为负极 ， 膨胀石墨作为正极 ， 含有镁盐的离子液体作为电解液 。 研究结果表明 ， 该镁基双离子电池具有优异的倍率性能和循环性能 ， 20C的高倍率充放电容量保持率为85% ， 在5C倍率下循环500次后的容量保持率为95.7％ 。 唐永炳表示 ， 该工作拓宽了镁离子电池电极材料的选择范围 ， 并为新型储能器件的发展提供了新的思路 。
（责任编辑： HN666）
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