Attraverso l'introduzione della seconda fase, l'aumento del limite di fase rende il Mg più facile da diffondere ed entrare in Sn, il che stimola efficacemente la reattività elettrochimica di Sn con il Mg. Credito:Science China Press
La reazione di lega relativamente ardua e la cinetica di diffusione lenta degli anodi a base di Sn limitano le loro applicazioni pratiche nelle batterie agli ioni di magnesio (MIB). Per affrontare questi dilemmi, è stata proposta una strategia generale per regolare la reattività elettrochimica e le prestazioni degli anodi a base di Sn per l'accumulo di Mg attraverso l'introduzione della seconda fase e del confine di fase.
I film bifase Sn–Al, Sn–Pb e Sn–ZnO sono stati ulteriormente fabbricati tramite co-sputtering del magnetron. Prendendo Sn-Al come esempio, è stato rivelato che l'introduzione di Al può stimolare efficacemente la reazione elettrochimica di Sn con Mg su scala nanometrica o in massa combinando esperimenti con calcoli di teoria del funzionale della densità. In particolare, l'elettrodo Sn–Al laminato mostra una stabilità superiore a lungo termine su 5000 cicli.
Inoltre, il meccanismo di conservazione del Mg dell'elettrodo Sn-Al è stato studiato mediante diffrazione dei raggi X operando. Gli anodi Sn–Al dimostrano anche una buona compatibilità con semplici elettroliti a base di sale Mg come Mg(TFSI)2 a celle piene. Ancora più importante, è stato autenticato che l'effetto di attivazione della seconda fase e del confine di fase a Sn è applicabile anche a Pb e ZnO. Questi risultati possono fornire un riferimento favorevole per lo sviluppo di anodi di tipo in lega per MIB.
Questo studio è stato condotto dal Prof Zhonghua Zhang (Scuola di Scienza e Ingegneria dei Materiali, Università di Shandong). I risultati sono stati pubblicati su Science China Chemistry . + Esplora ulteriormente
