钜大LARGE | 点击量:6064次 | 2018年12月16日
中国研发出新型镁电池,容量超锂电池4倍
近期,中国电池研究人员姚炎在相关报告中指出,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,终于在镁电池的研发上取得一定的成效!而这项工作早在2014年就已经开始进行,历时数年,涉及3所大学和3个国家实验室的科学家,并投入了大量的精力,终于初见成效!
据了解,这种新型电池通过将一氯化镁注入到一个宿主体内,例如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。有相关人员反映说,新电池的存储容量为400mAh/g,而早期镁电池的存储容量只有100mAh/g。另外,目前市场上广为应用的商业锂离子电池的阴极容量约为200mAh/g。至于电压方面,新电池的电压保持在1伏特左右。而传统商用锂电池的电压为3到4伏。
虽说镁电池的储存量大,但高电压、高能量密度的锂离子电池也是电池中的佼佼者。但是相比之下,锂的价格比镁电池贵了不少,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。
除此之外,镁作为一种丰富的地球资源,供给源多。由于需要一个更好的阴极电流、更有效的电解质以及在阴极和阳极之间的离子电荷流动的介质,镁电池的作用因此被抑制了。所以,在本次研究中,中国的研究人员打破了这一格局,带来了镁电池技术上的飞跃性发展!
值得我们注意的是,镁电池研究是目前科学界的香饽饽,很多国家都争先恐后地研究这项技术。除了我国之外,还有美国和日本也正孜孜不倦地投入到这项研究当中。早在2016年1月,日本方面就已经宣布在镁电池研究上取得重大的突破。据悉,日本埼玉县受新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的委托,从2008年起就在产业技术综合中心展开有关镁电池的研究。该中心的有关人员称,与当前主流的锂离子电池相比,镁电池不仅更安全、容量更大,生产成本也有望相对低廉。因为锂存在起火的危险,且因为是稀有金属价格较高,确保原料的难度也较大。
最近,来自美国休士顿大学研究团队也开发出来的新型镁电池,其电容量为商用锂离子电池的2倍。对此,休士顿大学电机电子工程学系副教授YanYao团队在《自然通讯》杂志发布最新研究,他们设计了纳米结构的电池阴极,让新型镁电池大大增加4倍存储容量。
就目前情况来看,能源市场上的电池多为锂离子。虽说应用面广,但不一定深入人心。其实,锂电池的安全问题还是十分令人担忧的,且由于其储存量小,所以科学界目前正致力于开发新能源电池。而镁电池就是目前能源研究中的杰作。至于镁电池在未来的能源市场能否得到广泛的应用,就让我们一起拭目以待吧!
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