新的阴 和电解质材料可能会让镁在高性能电池系统中成为锂的替代品。
对于电池应用,镁(Mg)具有优于锂的若干优点。与锂的 个电子相比,每个镁原子在电池放电阶段释放两个电子。这使其有可能提供比锂电池几乎两倍的电能。此外,镁在电池充电阶段不会在金属表面上生长枝晶。在锂金属表面上生长的尖刺枝晶晶体会导致电池的危险短路。枝晶生长的缺乏应使镁电池更容易处理和更安全。 后,镁比锂更常见且容易获得。该 USGS报告它是第八 丰富的元素,并且可以从矿藏或海水在商业上提取。
需要更多的竞争力
根据休斯敦大学(UH)电气与计算机工程副教授严尧的说法,镁电池在储存和释放大量能源之前不具备商业竞争力。以前的阴 和电解质材料 直是绊脚石。问题在于镁与常规碳酸盐电解质反应以在金属表面上形成钝化层,该钝化层用作阻挡层并防止镁离子在充电期间到达镁金属。
姚 生带 组研究人员研究阴 和电解质材料,以提高镁电池的性能。“通过(有机)羰基聚合物阴 和镁储存电解质的 佳组合,我们能够证明在镁电池中很少见到的高比能量,功率和循环稳定性,”该团队在UH 新闻中说道。发布。
新的有机阴
UH的研究助理教授Yanliang Leonard Liang指出,到目前为止,镁电池的 佳阴 是近20年前开发的Chevrel相硫化钼。Chevrel相是经过广泛研究的原子簇,因为它们可以充当超导体。但是,Chevrel阶段的硫化钼,当用作镁电池阴 时,没有能力和储能能力与锂电池竞争,梁在新闻发布会上说。 近的报告表明,新的有机阴 材料可以在室温下提供更高的存储容量,因此这是UH团队决定遵循的方向。实际上,研究人员测试的两种有机聚合物阴 都提供了比Chevrel相阴 更高的电压。
新电解质
此外,严尧表示,研究人员能够证实常用电解液中的氯化物导致性能下降。“我们试图解决的问题是氯化物的影响,”他补充说,“这是普遍使用的。”姚的团队使用无氯电解质测试有机醌聚合物阴 和镁金属阳 并在新闻中报道释放说,“它们每千克输送高达243瓦时,功率测量高达每千克3.4千瓦。电池在2500次循环后保持稳定。“
姚明表示,未来的研究将集中于进 步提高电池的比容量和电压,以便与锂电池竞争。“镁更丰富,更安全,”他说。“人们希望镁电池可以解决锂电池的风险。”
高 编辑凯文克莱门斯30多年来 直致力于关于能源,汽车和运输的主题。他拥有材料工程和环境教育硕士学位和机械工程博士学位,专攻空气动力学。他在他的工作室里建立了几个关于电动摩托车的 陆地速度记录。