Il diagramma schematico della struttura e dei campi di applicazione di PTB@GF-GPE Credito:DU Aobing
Prodotti elettronici, i veicoli elettrici e lo stoccaggio di energia su larga scala strettamente correlato alla vita umana creano una domanda sempre crescente di batterie ricaricabili.
batterie agli ioni di litio, che sono attualmente ampiamente utilizzati, non si comportano bene in termini di densità energetica e sicurezza. Per quanto riguarda le batterie metalliche ricaricabili al magnesio (Mg) sviluppate in seguito, la mancanza di elettroliti di Mg in grado di placcare/stripare efficacemente il Mg ne ha impedito lo sviluppo pratico.
Recentemente, un team di ricerca guidato dal Prof. Cui Guanglei del Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) dell'Accademia cinese delle scienze ha sfruttato un nuovo elettrolita polimerico in gel di accoppiamento rigido-flessibile (PTB@GF-GPE) che si è accoppiato con un complesso significativamente migliorato prestazione. È stato sintetizzato tramite una reazione di reticolazione in situ tra magnesio boroidruro e politetraidrofurano con terminazione idrossile.
Negli ultimi decenni, sebbene siano stati compiuti progressi nello sfruttamento di elettroliti di Mg liquido in grado di deposizione reversibile di Mg, gli elettroliti liquidi pongono ancora il problema di essere volatili e infiammabili.
Rispetto agli elettroliti liquidi, gli elettroliti polimerici hanno diversi vantaggi, compreso:nessun corto circuito interno; nessuna perdita di elettrolita; facilità di fabbricazione; e flessibilità di struttura.
L'illustrazione schematica della preparazione in situ di PTB@GF-GPE Credito:DU Aobing
Questo elettrolita polimerico in gel presenta prestazioni di placcatura/stripping di Mg reversibili, alta conducibilità degli ioni Mg, e un notevole numero di trasferimento di ioni Mg. Le batterie Mg assemblate con questo elettrolita polimerico gel non solo funzionano bene in un ampio intervallo di temperature (da -20 a 60 °C), ma mostrano anche miglioramenti senza precedenti nei problemi di sicurezza senza soffrire di cortocircuiti interni anche dopo un test di taglio.
Questo approccio di reticolazione in situ verso lo sfruttamento dell'elettrolita polimero Mg fornisce una strategia promettente per ottenere un'applicazione su larga scala di batterie Mg-metallo.
