美国高校团队发现新型镁电池阴极材料 有望应用于高能量密度电池

美国德克萨斯A&M大学研究团队发现了一种特殊的金属氧化物镁电池阴极材料，有望应用于高能量密度的电池。与锂离子电池相比，其安全性和性能将会提升，成本也会降低。

该团队的未来解决方法依赖于重新设计的一种旧锂离子阴极材料五氧化二钒，可证明这种新型材料能够可逆地嵌入镁离子。此外，与铅酸电池和镍氢电池相比，这种技术革新了储能容量和可充电性。

研究人员SarbajitBanerjee表示：“目前已对原子进行了本质上的重新配置，为镁离子的输出供应了一条不同的路径，从而获得了一种可行的新型阴极材料。通过基于五氧化二钒的制备方法设计将镁离子的位置限制在原子位置中实现，这种特性被称为亚稳态。这种亚稳定性有助于防止镁离子被捕获在材料内，并促进其电荷存储容量的完全收集，而在多次充电循环之后，该材料的降解可忽略不计。”

由于锂不仅在便携式电子设备中广泛使用，而且越来越多地用于电动汽车和电网储能所需的更大电池，所以预计锂在长期的供应中将会越来越短缺。此外，锂离子动力装置由于其基本原理存在易燃性和反应性。

Banerjee表示：“全球推广可再生能源的目标受到能源存储载体可用性的限制。目前，锂离子电池技术占主导地位，但锂的安全性和长期供应仍是严重的问题，相比之下，镁比锂更丰富、熔点更高，假如能确定一种合适的阴极材料，镁电池就有可能使能量密度提高五倍以上。”