Mg Anode Passivation Caused by the Reaction of Dissolved Sulfur in Mg–S Batteries

钝化 多硫化物 阳极 歧化 电化学 材料科学 硫黄 电极 化学工程 金属 氧化还原 电池(电) 无机化学 图层(电子) 电解质 化学 纳米技术 催化作用 冶金 有机化学 物理化学 功率(物理) 工程类 物理 量子力学
作者
Forrest A. L. Laskowski,Steven H. Stradley,Michelle D. Qian,Kimberly A. See
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (25): 29461-29470 被引量:14
标识
DOI:10.1021/acsami.1c02788
摘要

As Li-ion battery optimization approaches theoretical limits, interest has grown in designing next-generation batteries from low-cost earth-abundant materials. Mg–S batteries are promising candidates, exhibiting widespread abundance of elemental precursors and a relatively large theoretical energy density albeit at lower cell voltage. However, Mg–S batteries exhibit poor reversibility, in part due to interactions between dissolved polysulfides and the Mg anode. Herein, we employ electrochemical experiments using Ag2S quasi-reference electrodes to probe the interactions between Mg anodes and dissolved polysulfides. We show that Mg2+ reduction (charging) is impeded in the presence of polysulfides, while Mg metal oxidation (discharging) remains facile. Large reduction overpotentials arise due to the formation of a passivation layer on the anode surface, likely composed primarily of MgS. The passivation layer is removed under oxidative conditions but quickly reforms during reduction. We discover that dissolved S8 influences the rate of MgS formation by shifting the polysulfide disproportionation equilibria. Shorter-chain polysulfides react more readily than longer-chain polysulfides at the Mg electrode, and thus, film formation is mediated by the electrochemical generation of shorter-chain polysulfide species.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
4秒前
630天天发布了新的文献求助10
5秒前
8秒前
8秒前
8秒前
整齐凌萱发布了新的文献求助10
9秒前
12秒前
Sean发布了新的文献求助10
12秒前
jianning发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI2S应助刘晓倩采纳,获得10
14秒前
15秒前
chuxia991完成签到,获得积分10
16秒前
wjq2430发布了新的文献求助10
17秒前
小蘑菇应助仰望星空采纳,获得10
18秒前
19秒前
隐形曼青应助qz采纳,获得10
19秒前
Sean完成签到,获得积分10
21秒前
莫遥完成签到 ,获得积分10
23秒前
26秒前
彭于晏女友完成签到,获得积分10
28秒前
Owen应助无敌小宽哥采纳,获得10
28秒前
28秒前
29秒前
Yiyi完成签到,获得积分10
29秒前
着急的断缘完成签到 ,获得积分10
30秒前
kjding发布了新的文献求助10
31秒前
myg8627完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
孟梦完成签到 ,获得积分20
33秒前
qz完成签到,获得积分20
33秒前
开心易真发布了新的文献求助10
34秒前
亳亳完成签到 ,获得积分10
36秒前
qz发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
39秒前
李三日发布了新的文献求助10
40秒前
小白完成签到,获得积分10
40秒前
40秒前
41秒前
whole完成签到 ,获得积分10
41秒前
高分求助中
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3139294
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2790157
关于积分的说明 7794200
捐赠科研通 2446581
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1301284
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626124
版权声明 601109