镁离子二次电池正极“嵌入”材料研究评述.pdfVIP

维普资讯 13O 助 尊孝 料 2003年第2期(34)卷 镁离子二次 电池正极 “嵌入材料研究评述 ’ 张海 朗，王文 继 (福州大学 化学系 ．福建 福州 350002) 摘 要 ： 综述 了迄今 为止 关 于镁 离子 二 次 电池 正极材 料 的研 “嵌入 ”材料 。本文将对迄今 为止有关这方面的研究予 以系统评 究。镁 离子二 次电池称得上是有望用于 电动汽车的 “绿 色”蓄 电 述 ．也许可为今后该领域 的研究提供启示和参考 。 池 。它的原理 与锂 离子二 次 电池 的相 同；但 在 某 些方面 比锂 离 子二 次电池更具优势 。本文也对令后该领域 的研 究方向提 出了 2 Mg离子二次 电池 “嵌人 ”正极材料 的研究 意见 。 由于 Mg与 Li的相似性 ．故在研究 Li离子正极 “嵌入 ”材料 关键词 ： 镁离子二次 电池 ；正极 ：嵌入 ；综述 时也往往附带 Mg离子的 “嵌 人”研究 。故相对来说 ，有关 Mg 中图分类号 ： TM911．14 文献标识码 ：A 离子 “嵌入 ”材料 的研究还是不少 的。然而专 门为用于 Mg离子 文章编号 ：i001—9731(2003)02—0130—03 二次 电池 的Mg“嵌入 ”材料 的研究仍是很 少 的。相对 于 Li而 1 引 言 言．Mg 的嵌入更 困难 ；因其 电荷密度大 ．往往 以溶剂化形式插 人 。况且 ，Mg 在 “嵌入 ”材料 中的移动也较 困难 。这就为找到 蓄电池在现代社会中的应用越来越重要和广泛。如从近年 理想的 Mg电池正极 “嵌入 ”材料增加 了很大 的困难 。可 以说 ． 来 已商业化 的 Li离子二次 电池 的广泛应用就可看 出。随着环 Chevrel等[7是最早报道 Mg“嵌‘入 ”材料 的。其制备 了形式为 境污染的加剧和能源危机 的 日趋严重 ，迫切需要 电动汽车 的普 MMo + 的新型三元相硫化物 (M=Mg时 ．2≤ ≤ 6)。并对 及 。现在使用 的二次 电池主要是 Ni—Cd、Pb酸 、Ni—MH及 Li离 其 晶体结构进行 了研究 。一般是 菱形 的．并可进行 三斜畸变 。 子蓄 电池。它们在应用于电动汽车方面显然都不太理想或不可 Left和 Schollhorn[s~合成 了一系列三元硫化物 A TiS2、A NbS2 行 。前两种 电池 明显的缺点是含有有 害元素 Cd和 Pb，严 重污 和 A TaS (A是碱金属或碱土 金属，包括 Mg)；它们 都是层状 染环境 。而 Li二次 电池用于小容量方可 ，由于 Li的特别活泼 的。还发现 ．一定极性 的有机和无机分子可嵌入 ．是局部规整反 性 ．用于大容量储 电时 ．会遇到安全 问题 ；再者 ．L 价格 相对较