mechanically produced sub-micro and nano powders of mg and mg/carbon composites as anode material of primary and secondary mg-air batteries

In this work, sub-micro and nanometer sized mg and mg/carbon composites as anode materials of mg-air batteries is prepared by using an innovative rotary ball mill. characterization of the prepared samples is performed by dynamic light scattering, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and, x-ray diffraction techniques. the effects of milling time and amount of carbon additive are evaluated on the sizes of mg particles in different samples, the discharge capacities and also other electrochemical performances of both primary and secondary magnesium air batteries. an aqueous solution of 2 m magnesium chloride and 3 m sodium chloride and an organic solution of 0.2 m i2 in dimethyl sulfoxide are used as electrolytes in primary and secondary mg-air batteries, respectively. the mg sample t6 with average particle size of 170 nm and the mg/carbon composite sample t13 with average particle size of 35 nm show the highest discharge capacities in both primary (333.1 and 418.6 ma.h g-1) and secondary (354.4 and 433.9 ma.h g-1) mg-air batteries, respectively. the cycle life test was examined on all constructed rechargeable mg-air batteries over 30 cycles.

پودرهای زیر میکرو و نانومتری منزیم و کامپوزیت منزیم-کربن تولید شده به روش مکانیکی به عنوان مواد آندی باتری‏‏ های اولیه و ثانویه منیزیم- هوا

در این کار، پودرهای زیر میکرومتر و نانومتری منیزیم و کامپوزیت منیزیم/کربن به عنوان آن باتری‏های منیزیم-هوا با استفاده از یک دستگاه آسیاب گلوله‏ای اختراعی تولید شده است. مطالعه نمونه‏‎های تولید شده به کمک دستگاه‏های پراکندگی نور دینامیکی، میکروسکوپ الکتروین روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و پراش اشعه ایکس انجام شد. اثرات زمان آسیابکاری و مقدار افزودنی کربن بر اندازه ذرات نمونه‏ها و نیز بر ظرفیت‏های دشارژ و سایر شاخص‏های الکتروشیمیایی هر دو نوع باتری اولیه و ثانویه منیزیم-هوا ارزیابی شد. محلول آبی حاوی منیزیم کلرید 2 مولار و سدیم کلرید 3 مولار و محلول آلی حاوی ید مولکولی با غلظت 2/0 مولار در حلال دی‏متیل سولوکسید به ترتیب به عنوان الکترولیت‏های باتری‏های اولیه و ثانویه منیزیم-هوا استفاده شدند. نمونه منیزیم با کد t6 با میانگین اندازه ذرات 170 نانومتر و نمونه کامپوزیت منیزیم/کربن با کد t13 با میانگین اندازه ذرات 35 نانومتر بالاترین ظرفیت دشارژ را هم در باتری اولیه (ma.h g-11/333 و ma.h g-1 6/418) و هم در باتری ثانویه منزیم-هوا (ma.h g-1 4/354 و ma.h g-1 69/433) نشان دادند. آزمون عمر چرخه‏ای بر روی تمام باتری‏های ثانویه منیزیم-هوا در طول 30 چرخه انجام شد.