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Meccanismo di guasto inascoltato dell’anodo metallico di magnesio

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Credito: CC0 Pubblico Dominio

Tra le tecnologie delle batterie agli ioni di litio, le batterie ricaricabili al magnesio (Mg) che utilizzano Mg bivalente2+ poiché i portatori di carica dovrebbero offrire miglioramenti sostanziali nella densità di energia volumetrica e nella sostenibilità delle batterie.

Ora, un gruppo di ricerca guidato da ricercatori del Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT), Chinese Academy of Sciences (CAS), ha rivelato un meccanismo di guasto inascoltato dell’anodo metallico Mg, che potrebbe promuovere lo sviluppo dell’anodo metallico Mg batteria da una nuova prospettiva.

Questo studio è stato pubblicato l’8 giugno a Materiale avanzato.

“Il Mg di placcatura iniziale può essere indubbiamente uniforme in un’ampia gamma di densità di corrente e con una capacità areale pratica. Tuttavia, nel lato di stripping del Mg si osserva un’insolita crescita del pozzo autoaccelerante, che deteriora gravemente l’integrità dell’anodo e la successiva uniformità di placcatura del Mg , causando il guasto dell’anodo metallico Mg o il cortocircuito della batteria”, ha affermato Liu Xin, dottorando presso QIBEBT e autore principale dello studio.

Il team di ricerca ha utilizzato metodi di caratterizzazione macroscopica e microscopica per studiare il comportamento di placcatura/stripping dell’anodo di metallo Mg a varie densità di corrente. I risultati sperimentali hanno dimostrato il vantaggio privo di dendriti dell’anodo metallico Mg in un elettrolita classico. Sfortunatamente, il team ha proposto che un comportamento di stripping non uniforme fosse inevitabile negli elettroliti contenenti cloro, sebbene il cloro sembrasse essere vantaggioso per il processo di placcatura.

Il team ha sottolineato che il grado di stripping irregolare rispetto alla densità attuale mostrava una trama del vulcano. Una densità di corrente estremamente bassa o alta genererebbe una morfologia di stripping relativamente uniforme. Inoltre, il team ha dimostrato che l’agitazione dell’elettrolita e l’aggiunta di un agente livellante migliorerebbe il comportamento di stripping.

“Lo studio del comportamento di stripping dell’anodo metallico Mg illumina un meccanismo di guasto della batteria Mg non indotto da dendriti e ha fornito strategie efficaci per risolvere questo enigma”, ha affermato il prof. Cui Guanglei di QIBEBT.


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