I vantaggi delle batterie al magnesio

Nuovi catodi ed elettroliti sono stati sviluppati per produrre alta potenzamagnesiobatterie possibili.

Le batterie al magnesio sono state a lungo considerate un'alternativa ideale alle batterie al litio perché lo sonopiù sicuro ed economico.Ma lo sviluppo delle batterie al magnesio è stato limitato dalla loro capacità limitata.

I ricercatori dell'Università di Houston e del Toyota North America Research Institute hanno sviluppato un nuovo catodo ed elettrolita che può essere utilizzato per produrrebatterie al magnesio ad alta potenzache non solo funzionano a temperatura ambiente, ma hanno anche una densità di potenza paragonabile alle batterie al litio, hanno riferito mezzi estranei. Il catodo e l'elettrolita sono stati i fattori limitanti per lo sviluppo delle batterie al magnesio.

Ioni di magnesiohanno il doppio della carica degli ioni di litio, ma sono viciniraggi ioniciQuindi, a temperatura ambiente, la dissociazione del magnesioin l'elettrolita e la sua diffusione nell'elettrodo (due importanti processi che avvengono al catodo intercalato) sono molto lenti, con conseguenti prestazioni a bassa potenza. Le soluzioni a queste sfide includono il miglioramento delle loro reazioni chimiche ad alte temperature, o il tentativo di aggirare questo problema immagazzinando ioni magnesio in forme complesse, nessuna delle quali è effettivamente fattibile.

Yanyao, professore di ingegneria elettrica e informatica presso l'Università di Houston, negli Stati Uniti, ha detto che i ricercatori hanno fatto un passo avanti combinandoun catodo di chinone organico con un nuovo elettrolita a grappolo di boro personalizzato\"Usiamo un metodo chimico REDOX di eteroenilazione per creare un catodo che non è ostacolato dalla dissociazione ionica o dalla diffusione solida, e quindi non interferisce con il funzionamento efficace delle batterie al magnesio a temperatura ambiente\", ha detto il professore. La reazione chimica REDOX, che non richiede un'intercalazione solida e immagazzina solo magnesio (invece della sua forma complessa), apre una nuova strada per la progettazione di elettrodi nelle batterie al magnesio. \"

I ricercatori TRINA hanno fatto passi da gigante nel campo delle batterie al magnesio, compreso lo sviluppo di batterie altamente riconosciuteelettroliti ad alta efficienzabasato sugli anioni del cluster di boro. Tuttavia, questo elettrolita ha ancora un effetto sull'elevata velocità del ciclo cellulare. RanaMohtadi, scienziato principale presso l'unità di ricerca sui materiali di TRINA, ha dichiarato: \"Riteniamo che, in teoria, un elettrolita basato su questi anioni di coordinazione debole dovrebbe avere il potenziale per supportare velocità di ciclo molto elevate, quindi abbiamo lavorato per migliorarne le proprietà.Quando ci siamo concentrati sui solventi e su come ridurre il loro legame agli ioni di magnesio e migliorare la potenza di trasporto complessiva, abbiamo trovato una soluzione. Delizia, con una placcatura elettrolitica migliorata, il magnesio rimane fluido anche a velocità di ciclo estremamente elevate. Crediamo che questa scoperta preannunci una nuova direzione nel campo dell'elettrochimica delle batterie al magnesio. \"

\"La nuova batteria al magnesio ha undensit di potenzayquasi due ordini di grandezza in più rispetto alle precedenti batterie al magnesio ed è in grado di eseguire più di 200 cicli con un tasso di ritenzione della capacità dell'82%, dimostrando un'elevata stabilità \", ha detto un altro ricercatore. Possiamo migliorare ulteriormente la stabilità del ciclo regolando le prestazioni del film per migliorare la capacità di trapping intermedio. \"