High Utilization of Composite Magnesium Metal Anodes Enabled by a Magnesiophilic Coating
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22310%2F22%3A43924186" target="_blank" >RIV/60461373:22310/22:43924186 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.2c02829" target="_blank" >https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.2c02829</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c02829" target="_blank" >10.1021/acs.nanolett.2c02829</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
High Utilization of Composite Magnesium Metal Anodes Enabled by a Magnesiophilic Coating
Popis výsledku v původním jazyce
Metallic magnesium is a promising high-capacity anode material for energy storage technologies beyond lithium-ion batteries. However, most reported Mg metal anodes are only cyclable under shallow cycling (≤1 mAh cm-2) and thus poor Mg utilization (<3%) conditions, significantly compromising their energy-dense characteristic. Herein, composite Mg metal anodes with high capacity utilization of 75% are achieved by coating magnesiophilic gold nanoparticles on copper foils for the first time. Benefiting from homogeneous ionic flux and uniform deposition morphology, the Mg-plated Au-Cu electrode exhibits high average Coulombic efficiency of 99.16% over 170 h cycling at 75% Mg utilization. Moreover, the full cell based on Mg-plated Au-Cu anode and Mo6S8 cathode achieves superior capacity retention of 80% after 300 cycles at a low negative/positive ratio of 1.33. This work provides a simple yet effective general strategy to enhance Mg utilization and reversibility, which can be extended to other metal anodes as well. © 2022 American Chemical Society.
Název v anglickém jazyce
High Utilization of Composite Magnesium Metal Anodes Enabled by a Magnesiophilic Coating
Popis výsledku anglicky
Metallic magnesium is a promising high-capacity anode material for energy storage technologies beyond lithium-ion batteries. However, most reported Mg metal anodes are only cyclable under shallow cycling (≤1 mAh cm-2) and thus poor Mg utilization (<3%) conditions, significantly compromising their energy-dense characteristic. Herein, composite Mg metal anodes with high capacity utilization of 75% are achieved by coating magnesiophilic gold nanoparticles on copper foils for the first time. Benefiting from homogeneous ionic flux and uniform deposition morphology, the Mg-plated Au-Cu electrode exhibits high average Coulombic efficiency of 99.16% over 170 h cycling at 75% Mg utilization. Moreover, the full cell based on Mg-plated Au-Cu anode and Mo6S8 cathode achieves superior capacity retention of 80% after 300 cycles at a low negative/positive ratio of 1.33. This work provides a simple yet effective general strategy to enhance Mg utilization and reversibility, which can be extended to other metal anodes as well. © 2022 American Chemical Society.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10405 - Electrochemistry (dry cells, batteries, fuel cells, corrosion metals, electrolysis)
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GC20-16124J" target="_blank" >GC20-16124J: Dvojdimenzionální vrstevnaté dichalkogenidy přechodných kovů / nanostrukturované uhlíkové kompozity pro aplikace na elektrochemické uchovávání energie</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2022
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
NANO LETTERS
ISSN
1530-6984
e-ISSN
1530-6992
Svazek periodika
22
Číslo periodika v rámci svazku
16
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
8
Strana od-do
6808-6815
Kód UT WoS článku
000841235700001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85136243298