中国科学家在镁电池研发上实现重大突破-镁动力-镁网

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镁电池提供了保证现代生活安全的承诺,它与传统的锂离子电池不同,它们不易燃,也不容易爆炸,但是它们储存能量的能力有限。

发表于8月24日《自然通讯》杂志上的文章带来了电池阴极的新设计,极大地提高了存储容量,并颠覆了传统观点。

中科院研究人员姚炎在报告中指出,他们将纳米结构的阴极和对镁电解质的新认识结合在一起,这项工作早在2014年已经开始进行,历时数年,涉及3所大学和3个国家实验室的科学家,总算初见成效。

研究人员表示,众所周知,镁离子很难插入到宿主中,首先,要打破镁氯键是很困难的。

更重要的是,镁离子以这种方式产生,在宿主体内移动非常缓慢,这完全降低了电池的效率。

这种新型电池通过将一氯化镁注入到一个宿主体内,例如,用钛二硫化合物来储存能量。

通过保留镁氯键,阴极的扩散速度比传统的镁元素快得多。

研究人员报告说,新电池的存储容量为400mAh/g,相比之下,早期镁电池的存储容量只有100mAh/g,商业锂离子电池的阴极容量约为200mAh/g。

新电池的电压保持在1伏特左右。

相比之下,锂电池的电压为3~4伏。

高电压,加上高能量密度,使锂离子电池成为标准。

但是锂的价格昂贵,而且它的内部结构也会发生破坏,这是一种被称为树突生长的状况,会导致电池着火。

作为一种地球资源丰富的资源,镁更便宜,也不会形成树突。

然而,到目前为止,由于需要一个更好的阴极电流以及更有效的电解质,在阴极和阳极之间的离子电荷流动的介质,而抑制了镁电池的作用。

在此次研究中,研究人员打破了这一格局,实现了镁电池的飞跃性发展。