酸化スピネルは、Mg2+ の可逆的挿入のための有望な高圧カソード材料であり、Mg2+ スピネルカソードのさらなる最適化には、すべての可動カチオン (Mg2+ および Mn2+) の移動メカニズムとそれに対応する主構造の進化の包括的かつ基本的な理解が必要です。 。その場XRDは、電気化学プロセスにおけるリチウムイオンおよびナトリウムイオン電池システムを研究するために最も人気があり、開発された高度な特性評価手法の 1 つです。
ここで、サウル H. ラピダス など アル. 米国のアルゴンヌ国立研究所の研究チームは、MgCrMnO4 正極のカチオン移動メカニズムを研究するために新しいオペランド電池装置を設計しました。これにより、高品質のオペランドを使用することにより、多価電池の主構造中のカチオン含有量の正確な量子化が初めて実現されました。XRDデータ。Mg1-xCrMnO4 (X≤1) への 12% Mg2+ 埋め込みの異常な可逆性に加えて、過放電中の過剰な Mg2+ の部分的な可逆埋め込み。
さらに、実験では、挿入/抽出反応にはスピネル骨格内での一連のカチオンの再分布が伴うことが示されており、これは理論的な DFT 計算によってさらに裏付けられており、マグネシウム/ん 変換を調整することがスピネル酸化物をさらに最適化する直接的な方法です。マグネシウムイオン電池の正極。&注意;