鎂離子電池體系基礎(chǔ)性能的研究.pdf

1、本文研究了鎂離子電池在以下電解液體系中的電化學(xué)性能： a. 高氯酸鎂（Mg(ClO4)2）溶解于N,N-二甲基甲酰胺（DMF）； b. 氯化鎂（MgCl2）溶解于N,N-二甲基甲酰胺（DMF）； c. 乙二胺四乙酸二鈉鎂（EDTA-Mg）溶解于甲酰胺（FA）。通過電導(dǎo)率、電解、放電和SEM等分析測試方法對溶液電導(dǎo)率、鎂離子的溶解-沉積、電池體系的放電性能進(jìn)行了研究。 合成了電池的正極材料MgxMnO2，組

2、裝電池并檢測放電性能。 結(jié)果顯示，三種電解液體系組裝的Mg/Mg 電解池體系，均可觀察到鎂離子的溶解-沉積現(xiàn)象。其中，在FA/EDTA-Mg 溶液體系中，鎂離子的溶解-沉積現(xiàn)象最顯著。鎂片的溶解表現(xiàn)為均勻分布的圓形腐蝕坑，鎂離子的沉積物較疏松。 電解電流在三種電解質(zhì)溶液中表現(xiàn)出不同的變化趨勢，表明鎂離子在其中不同的遷移方式。實(shí)驗(yàn)表明，電導(dǎo)率不是影響溶液體系電解電流的唯一因素，即電導(dǎo)率大的溶液體系并不具有最大的電解電流。極

3、間距對電解電流的影響呈無規(guī)則狀態(tài)。以DMF/Mg(ClO4)2為電解液的體系中,不同極間距結(jié)構(gòu)中電解電流大小排布為：I (0.1mm) > I (0.2mm) > I (0.8mm)> I (1mm) > I (3mm) > I (0.5mm) ；以DMF/MgCl2為電解液的體系中,不同極間距結(jié)構(gòu)中電解電流大小排布為：I (0.1mm) > I (0.2mm) > I (0.5mm) > I (1mm) > I (0.8mm) > I

4、 (3mm)；以FA/EDTA-Mg為電解液的體系中,不同極間距結(jié)構(gòu)中電解電流大小排布為：I (3mm) > I(0.2mm) > I (0.1mm) > I (1mm) > I (0.5mm) > I (0.8mm)。 實(shí)驗(yàn)成功組裝了新型有機(jī)電解液電池。組裝的Mg/MgxMnO2、Mg/C電池，以DMF為溶劑的電解液體系的開路電壓在1.5V左右；FA/EDTA-Mg體系具有2.2V以上的開路電壓。電池體系可在電流密度為0.2～