液体硫基材料的使用使高倍率镁电池的实现又近了一步

镁充电电池（MRBs），其中高容量的金属镁被用作阳极材料，由于其能量密度、安全性和成本，是下一代电池的有希望的候选者。然而，缺乏高性能的正极材料阻碍了它们的发展。

与锂离子电池一样，过渡金属氧化物是MRB的主要正极材料。然而，镁离子在氧化物中的缓慢扩散构成了一个严重的问题。为了克服这个问题，一些研究人员已经探索了硫基材料。但是，用于MRB的硫基阴极有严重的局限性：电子传导性低，镁在固体镁-S化合物中的扩散缓慢，以及多硫化物在电解质中的溶解性，这导致了低速率能力和低循环性。

现在，包括东北大学的下川博士和Ichitsubo教授在内的一个研究小组已经开发出了液体硫/硫化物复合阴极，使高速镁电池成为可能。他们的论文已经发表在《材料化学杂志A》上。

液态硫/硫化物复合材料可以通过在150℃的离子液体电解质中电化学氧化金属硫化物（如硫化铁）来自发制造。该复合材料在容量、电位、循环性和速率能力方面表现出很高的性能。

研究人员根据活性硫的质量，在1246毫安/克的高电流密度下实现了约900毫安/克的放电容量。此外，他们发现，通过利用快速充电过程中形成的非平衡硫，放电电位得到了提高。

过针刺 低温防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆标准

充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

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这种材料使得阴极性能在150的条件下稳定了50次以上的循环。如此高的循环性可归因于以下几点：液态活性材料的高结构可逆性，多硫化物在离子液体电解质中的低溶解度，以及由于硫粘附在导电硫化物颗粒上而形成的高利用率，在合成复合材料的过程中形成多孔形态。

尽管研究人员取得了进展，但仍存在几个问题。"Shimokawa说："我们需要与阴极和阳极材料兼容的电解质，因为这项工作中使用的离子液体会钝化镁金属阳极，在未来，重要的是开发新的电化学稳定的电解质，以使MRB更加实用，得到广泛的使用。”

尽管MRB仍处于发展阶段，但研究小组希望他们的工作提供了一种新的方法，利用液态硫作为MRB的高速阴极材料。这将促进硫基材料的改进，以实现高性能的下一代电池。