On the Mechanism of Magnesium Storage in Micro- and Nano-Particulate Tin Battery Electrodes
Francisco Nacimiento,
Marta Cabello,
Carlos Pérez-Vicente,
Ricardo Alcántara,
Pedro Lavela,
Gregorio F. Ortiz,
José L. Tirado
Affiliations
Francisco Nacimiento
Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química, Instituto Universitario de Investigación en Química Fina y Nanoquímica IUIQFN, Universidad de Córdoba, Campus de Rabanales, Edificio Marie Curie, E-14071 Córdoba, Spain
Marta Cabello
Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química, Instituto Universitario de Investigación en Química Fina y Nanoquímica IUIQFN, Universidad de Córdoba, Campus de Rabanales, Edificio Marie Curie, E-14071 Córdoba, Spain
Carlos Pérez-Vicente
Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química, Instituto Universitario de Investigación en Química Fina y Nanoquímica IUIQFN, Universidad de Córdoba, Campus de Rabanales, Edificio Marie Curie, E-14071 Córdoba, Spain
Ricardo Alcántara
Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química, Instituto Universitario de Investigación en Química Fina y Nanoquímica IUIQFN, Universidad de Córdoba, Campus de Rabanales, Edificio Marie Curie, E-14071 Córdoba, Spain
Pedro Lavela
Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química, Instituto Universitario de Investigación en Química Fina y Nanoquímica IUIQFN, Universidad de Córdoba, Campus de Rabanales, Edificio Marie Curie, E-14071 Córdoba, Spain
Gregorio F. Ortiz
Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química, Instituto Universitario de Investigación en Química Fina y Nanoquímica IUIQFN, Universidad de Córdoba, Campus de Rabanales, Edificio Marie Curie, E-14071 Córdoba, Spain
José L. Tirado
Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química, Instituto Universitario de Investigación en Química Fina y Nanoquímica IUIQFN, Universidad de Córdoba, Campus de Rabanales, Edificio Marie Curie, E-14071 Córdoba, Spain
This study reports on the electrochemical alloying-dealloying properties of Mg2Sn intermetallic compounds. 119Sn Mössbauer spectra of β-Sn powder, thermally alloyed cubic-Mg2Sn, and an intermediate MgSn nominal composition are used as references. The discharge of a Mg/micro-Sn half-cell led to significant changes in the spectra line shape, which is explained by a multiphase mechanism involving the coexistence of c-Mg2Sn, distorted Mg2−δSn, and Mg-doped β-Sn. Capacities and capacity retention were improved by using nanoparticulate tin electrodes. This material reduces significantly the diffusion lengths for magnesium and contains surface SnO and SnO2, which are partially electroactive. The half-cell potentials were suitable to be combined versus the MgMn2O4 cathodes. Energy density and cycling properties of the resulting full Mg-ion cells are also scrutinized.
