2018年12月20日
新的镁电池储能技术可以实现通过无序和镁铬氧化物的微小粒子。yabo214
根据研究人员伦敦大学学院(UCL)芝加哥伊利诺伊大学,这样的技术可以有更多的能力相比,传统的锂离子电池。
发表在纳米级,这项研究揭示了一种新颖的可伸缩技术创建一个材料,能够可逆地镁离子储存在一个极端的电压,恰好是阴极的定义方面。
虽然概念仍处于初始阶段,科学家们相信,它代表了转向基于镁电池的主要进步。到目前为止,只有少数无机材料展示了可逆的删除和插入的镁,这亚博网站下载对镁电池的操作很重要。
”锂离子技术达到边界的能力,所以重要的是要寻找其他化学反应,将使我们能够构建与一个更大的存储容量和电池一个苗条的设计,”伊恩•约翰逊博士说该研究(伦敦大学学院化学)。”镁电池技术一直倡导作为一个可能的解决方案提供更持久的电话和电动汽车电池,但让一个实际的材料作为阴极一直是一个挑战”。
锂离子电池阳极是一个限制因素。为了安全原因,低能碳阳极必须使用锂离子电池,因为纯金属锂阳极的应用程序可能导致危险的短路和火灾。另一方面,金属镁阳极相对更安全,因此结合功能阴极材料与金属镁不仅有助于储存更多的能量,而且还将帮助使电池更小。
早期的研究利用计算模型估计,镁铬氧化物(MgCr2O4Mg)可能是一个潜在的选择电池阴极。
从研究的启示,伦敦大学学院的科学家创造了一个无序的~ 5纳米氧化铬镁材料反应极快的和相对较低的温度。接下来,合作者在芝加哥伊利诺伊大学的镁活动相比,这种材料与传统~ 7纳米宽,命令镁铬氧化物材料。
研究小组应用广泛的方法,如先进的电化学方法,x光吸收光谱和x射线衍射的化学和结构变化时的材料都是检测细胞内镁活动。亚博网站下载
两种类型的晶体的行为被发现是非常不同的,无序的粒子显示出可逆镁的提取和插入,相比缺乏这样一个活动大,有序的晶体。yabo214
这表明未来的电池可能会躺在无序和非传统的结构,这是一个令人兴奋的前景,一个我们没有探索之前,通常在电池材料障碍产生的问题。亚博网站下载它突出的重要性,看看其他结构有缺陷的材料可能会给更多的机会为可逆的化学电池亚博网站下载。
Jawwad达尔教授,化学,伦敦大学学院。
我们看到越来越多的表面积和包括晶体结构障碍提供了新的重要途径化学发生而有序的晶体。传统、秩序需要提供清晰的扩散途径,允许充电和放电细胞很容易,但我们所看到的表明,无序结构引入了新的、可扩散途径,需要进一步调查。
乔迪卡巴纳,教授,芝加哥伊利诺伊大学。
这些结果的一个新的、激动人心的美国和英国的科学家之间的合作伙伴关系。伊利诺伊大学芝加哥和伦敦大学学院正在计划进一步扩大他们的研究其他高表面积、无序材料允许存储功能的额外收益,从而创建一个可行的镁镁电池。亚博网站下载
联合能源储存研究中心,美国能源部创新中心,加速能源中心的工程和物理科学研究委员会支持这项研究。亚博老虎机网登录