p Baterias recarregáveis ​​de magnésio (MRBs), onde o metal Mg de alta capacidade é usado como o material do ânodo, são candidatos promissores para baterias de próxima geração devido à sua densidade de energia, segurança, e custo. Contudo, a falta de materiais catódicos de alto desempenho impede seu desenvolvimento. p Como suas contrapartes de íon de lítio, óxidos de metais de transição são os materiais catódicos básicos em MRBs. No entanto, a difusão lenta dos íons Mg dentro dos óxidos representa um problema sério. Para superar isso, alguns pesquisadores exploraram materiais à base de enxofre. Mas os cátodos à base de enxofre para MRBs têm limitações severas:baixa condutividade eletrônica, difusão lenta de Mg em compostos sólidos de Mg-S, e dissolubilidade de polissulfetos em eletrólitos, o que resulta em capacidade de taxa baixa e baixa ciclabilidade.

p Agora, uma equipe de pesquisa que incluiu o Dr. Shimokawa da Universidade de Tohoku e o Professor Ichitsubo desenvolveu cátodos compostos de enxofre líquido / sulfeto que habilitam baterias de magnésio de alta taxa. Seu artigo foi publicado no Journal of Materials Chemistry A .

p Os materiais compostos de enxofre / sulfeto líquido podem ser fabricados espontaneamente por sulfetos de metal oxidantes eletroquimicamente, como sulfeto de ferro, em um eletrólito líquido iônico a 150. O material compósito apresentou alto desempenho em capacidade, potencial, ciclabilidade, e capacidade de taxa.

p Os pesquisadores alcançaram a capacidade de descarga de ~ 900 mAh / g em uma alta densidade de corrente de 1246 mA / g com base na massa de enxofre ativo. Além disso, eles revelaram que o potencial de descarga foi aumentado pela utilização de enxofre fora de equilíbrio formado por processos de carregamento rápido.

p Este material permitiu um desempenho de cátodo estável em 150 por mais de 50 ciclos. Essa alta ciclabilidade pode ser atribuída aos seguintes pontos:alta reversibilidade estrutural do material ativo no estado líquido, baixa solubilidade de polissulfetos no eletrólito líquido iônico, e alta taxa de utilização de enxofre devido à sua adesão a partículas condutoras de sulfeto que formam uma morfologia porosa durante a síntese dos materiais compósitos.

p Apesar do progresso dos pesquisadores, vários problemas permanecem. "Precisamos de eletrólitos que sejam compatíveis com os materiais do cátodo e do ânodo porque o líquido iônico usado neste trabalho torna o ânodo de Mg-metal passivo, "disse Shimokawa." No futuro, é importante desenvolver novos eletrólitos eletroquimicamente estáveis ​​para tornar os MRBs mais práticos para uso generalizado. "

p Embora os MRBs ainda estejam em estágio de desenvolvimento, a equipe de pesquisa espera que seu trabalho forneça uma nova maneira de utilizar enxofre líquido como materiais catódicos de alta taxa para MRBs. "Isso impulsionaria a melhoria dos materiais à base de enxofre para a obtenção de baterias de próxima geração de alto desempenho, "acrescentou Shimokawa.