Grâce à l'introduction de la deuxième phase, la limite de phase accrue rend Mg plus facile à diffuser et à entrer dans Sn, ce qui stimule efficacement la réactivité électrochimique de Sn avec Mg. Crédit :Science China Press
La réaction d'alliage relativement ardue et la cinétique de diffusion lente des anodes à base de Sn limitent leurs applications pratiques dans les batteries aux ions magnésium (MIB). Pour faire face à ces dilemmes, une stratégie générale a été proposée pour réguler la réactivité électrochimique et les performances des anodes à base de Sn pour le stockage de Mg grâce à l'introduction de la deuxième phase et de la limite de phase.
Les films biphasés Sn – Al, Sn – Pb et Sn – ZnO ont ensuite été fabriqués par co-pulvérisation magnétron. En prenant Sn – Al comme exemple, il a été révélé que l'introduction d'Al peut stimuler efficacement la réaction électrochimique de Sn avec Mg à l'échelle nanométrique ou en vrac en combinant des expériences avec des calculs de théorie de la fonctionnelle de la densité. En particulier, l'électrode Sn-Al laminée présente une stabilité à long terme supérieure à 5000 cycles.
De plus, le mécanisme de stockage de Mg de l'électrode Sn – Al a été étudié par diffraction des rayons X operando. Les anodes Sn-Al démontrent également une bonne compatibilité avec les électrolytes simples à base de sels de Mg comme Mg(TFSI)2 en cellules pleines. Plus important encore, il a été authentifié que l'effet d'activation de la deuxième phase et de la limite de phase à Sn est également applicable à Pb et ZnO. Ces découvertes peuvent fournir une référence favorable pour le développement d'anodes de type alliage pour les MIB.
Cette étude a été dirigée par le professeur Zhonghua Zhang (School of Materials Science and Engineering, Shandong University). Les résultats ont été publiés dans Science China Chemistry . Les nanofeuilles de carbone en tant qu'assistant compétent du dioxyde de manganèse présentent des performances remarquables dans les supercondensateurs
