La reacción de aleación relativamente ardua y la cinética de difusión lenta de los ánodos basados ​​en Sn limitan sus aplicaciones prácticas en las baterías de iones de magnesio (MIB). Para hacer frente a estos dilemas, se propuso una estrategia general para regular la reactividad electroquímica y el rendimiento de los ánodos basados ​​en Sn para el almacenamiento de Mg mediante la introducción de la segunda fase y el límite de fase.

Las películas bifásicas de Sn-Al, Sn-Pb y Sn-ZnO se fabricaron adicionalmente mediante pulverización conjunta con magnetrón. Tomando Sn-Al como ejemplo, se ha revelado que la introducción de Al puede estimular eficazmente la reacción electroquímica de Sn con Mg en nanoescala o en masa mediante la combinación de experimentos con cálculos de la teoría funcional de la densidad. Especialmente, el electrodo de Sn-Al enrollado exhibe una estabilidad superior a largo plazo durante 5000 ciclos.

Además, el mecanismo de almacenamiento de Mg del electrodo de Sn-Al se investigó mediante difracción de rayos X operando. Los ánodos de Sn–Al también demuestran una buena compatibilidad con electrolitos simples basados ​​en sal de Mg como Mg(TFSI)₂ en celdas completas. Más importante aún, se ha autenticado que el efecto de activación de la segunda fase y el límite de fase para Sn también es aplicable a Pb y ZnO. Estos hallazgos pueden proporcionar una referencia favorable para el desarrollo de ánodos de tipo aleación para MIB.

Este estudio fue dirigido por el profesor Zhonghua Zhang (Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad de Shandong). Los resultados se publicaron en Science China Chemistry . + Explora más

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