Theoretical Limits to the Anode Potential in Aqueous Mg–Air Batteries
Notice bibliographique
Résumé
The aqueous Mg–air battery is an attractive candidate for some electric vehicle applications due to its high theoretical specific energy, environmentally and physiologically benign properties, and implied low cost from using earth-abundant materials. However, the experimentally observed potentials (1.6–1.2 V) are far from the thermodynamically predicted value of 3.09 V, based on the free energy of formation for the reaction Mg (s) + 1/2 O 2 (g) + H 2 O (l) ⇌ Mg(OH) 2 (s). It is generally believed that this large difference is principally due to the presence of Mg corrosion giving rise to a net corrosion potential, and that it would be possible to nearly obtain the full potential of 3.09 V if corrosion were completely suppressed. In this contribution, we present a density functional theory study of the hydroxide-assisted Mg anodic dissolution mechanism in the aqueous Mg–air battery. We show that the Mg surface is expected to be highly OH*-covered in the anodic dissolution process, and that the calculated intrinsic limiting potentials are in fact in reasonable agreement with experimentally observed potentials. These limiting potentials are dictated by sequential electrochemical adsorption of hydroxide to the Mg surface, and therefore, the bulk free energy of Mg(OH) 2 (s) formation cannot be used to predict the intrinsic anode potential in the aqueous Mg–air battery. These intrinsic limits imply that completely suppressing Mg corrosion will not significantly increase the potential available for the Mg–air battery.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».