Presentation by Daniel Dinev
КАК ДА НАПРАВИМ ОРГАНИЧЕН ЕЛЕКТРОД ПО-ПРИМАМЛИВ ЗА МАГНЕЗИЙ
/HOW TO MAKE ORGANIC ELECTRODE MORE ATTRACTIVE TO MAGNESIUM/
Даниел Динев *, Христо Рашеев *, Радостина Стоянова *, Аля Таджер *
Abstract: В последно време множество научни екипи проявяват интерес към органични редокс-активни съединения, които биха могли да служат за катоден материал в метало-йонни батерии. Основните им предимства са тяхната ниска цена, екологичност и лесна химическа модификация чрез функционализация с групи, засилващи тяхната редокс-активност. Литият е доста скъп за получаване и оскъден на нашата планета, така че се търсят алтернативни токоносители за зеленото бъдеще на метало-йонните батерии. Магнезият не е токсичен, широко разпространен и щадящ околната среда, неговият йон е достатъчно малък и лек, носи два пъти по-голям заряд от Li + и Na + , което прави Mg-йонните батерии най-добрата алтернатива на традиционните литиево-йонни батерии. Основните препятствия пред Mg-йонните батерии са разлагането на електролита върху метален магнезий при презареждане и недостигът на електродни материали, подходящи за обратима интеркалация на магнезий. Последният проблем може да бъде решен чрез използване на редокс-активни органични материали. За съжаление, те са непроводящи и обикновено са доста разтворими в електролита. За да преодолеем тези проблеми, от една страна органичните редокс-активни молекули (хинони) бяха включени, в комплекси с йон на преходен метал (Ni(II)), а от друга страна, моделираният комплекс беше свързан ковалентно с графен, което осигури и проводимост на материала. Използвайки периодични DFT изчисления (PBE), бе определен количествено ефектът на топологията и степента на функционализация на хинона с електрон-акцепторни групи върху електрохимичния потенциал и теоретичния капацитет на материала спрямо магнезий.
The authors from CARiM’s Research Team are noted with *
VIHREN-CARiM 2019 