中国科学院李源 通过添加铜离子,新的镁电池表现出性能的显著提高
信用:崔光雷 中国科学院青岛生物能源和生物加工技术研究所的研究人员在制造一种可行的高输出镁电池方面又进了一步。美国地质调查局报告称,镁元素的含量远远高于锂
研究人员于2020年4月11日将他们的发现发表在德国化学学会的同行评议期刊《Angewandte Chemie》上
最近开发可行的镁电池的尝试受挫,因为放电产物是绝缘体,阻碍了输出并减缓了充电周期
QIBEBT的研究人员发现,在电池中使用来自阴极的铜离子(“铜”)解决了放电产物积累的问题
当它们的镁电池放电时,铜离子溶解在电解液中,与Mg2+发生化学交换,并在接收电子时变成金属铜,并在电极上形成涂层
由于铜具有高导电性,电流可以自由流动,从而产生高能量输出
该小组的发现显示了新开发的镁/铜+电池的优异性能
经过初步处理后,他们的实验电池在200次充放电循环后仍能保持80%的原始容量
一个典型的商用锂离子电池在1000次循环后至少能保持其原始容量的80%
教授
崔光磊说,他的团队的镁电池还没有商业可行性,但它有望与锂电池竞争
“我们预计在未来两年内实现1000周期里程碑,”他说
镁的日常价格平均约为每吨5000美元——约为锂成本的一半
镁基电池不仅更便宜,也更安全
制造不良的锂电池会过热并爆炸,给从电信到航空航天等行业带来负担
“我完全有信心说,铜/镁的使用可以导致更安全的电池产品,”教授说
崔说
教授
崔说,使铜/镁电池成为商业现实的下一步将是将其设计成一个柔性袋
要做到这一点,他们需要创造一种凝胶形式的铜离子电解质溶液
“正如我们所看到的,凝胶电解质将适用于铜离子驱动的阴极化学,”教授说
崔说
一旦电池能够以凝胶袋的形式发挥作用,就可以更容易地将其设计成今天的消费设备所需要的奇怪且通常非常薄的形状
“这项研究的最终目标是将金属镁电池商业化,作为超越锂离子技术的下一代储能设备
“教授
崔说
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