Magnesium vil erstatte litium i batterier

Forskere fra Toyota Institute (Nordamerika) har foreslået at skabe magnesiumbaserede batterier. Ifølge ingeniører er dette element ret velegnet til batterier, og desuden vil sådanne batterier være sikrere og mere effektive sammenlignet med lithium-ion-batterier og vil være egnede til forskellige enheder - fra telefoner til biler.

Lithium er meget brandfarligt, når det udsættes for luft, så batterier fremstillet af det kan være farlige. For at forbedre sikkerheden ved lithium-ion-batterier blev der anvendt en metode til at kombinere lithium med grafitstænger og reducere antallet af ioner, hvilket bidrog til en lavere densitet og begrænsede mængden af lagret energi.

Magnesium er et mere stabilt grundstof, især når det interagerer med luft, og det er også mere energikrævende end lithium, men det har vist sig at være en udfordring at skabe en elektrolyt med magnesium, der effektivt kan overføre energi.

Situationen ændrede sig dramatisk, da Rana Mohtadi, en ledende forsker hos Toyota, overhørte sine kolleger diskutere problemerne med at skabe en elektrolyt, der kunne overføre energi uden at ødelægge magnesium, og dette førte hende til ideen om, at egenskaberne ved materialer, der bruges til at lagre brint, kunne anvendes på et magnesiumbatteri. Rana Mohtadi delte sine tanker med sine kolleger, og forskerne begyndte straks at forske for at teste Mohtadis hypotese.

Ifølge lederen af Toyotas forskningsgruppe kan opdagelsen ikke tilskrives én person, men er en fortjeneste fra flere forskere på instituttet, der har arbejdet i ét team. Forskerne har allerede udarbejdet en beskrivelse af deres arbejde og offentliggjort den i en af de videnskabelige publikationer. Toyotas ingeniører håber, at deres opdagelse vil hjælpe andre forskere med at udvikle magnesiumbaserede batterier, der er egnede til daglig brug og vil blive lige så populære som lithium-ion-batterier er i dag.

Ifølge eksperter kunne magnesiumbaserede batterier ikke udnytte deres potentiale fuldt ud på grund af deres afhængighed af kloridsystemer. Elektrolytter havde betydelig anodisk stabilitet, men ødelæggelsen af metalkomponenter forårsagede et fald i batteriets ydeevne. Toyota-specialister brugte borklyngeanioner, monocarboran, som producerer en simpel type magnesiumsalt, der er fuldt kompatibel med metallisk magnesium, og batteriet udviste en oxidativ stabilitet, der betydeligt overgik etheropløsningsmidlernes. Magnesiumelektrolyttens passivitet og ikke-aggressive natur gør det muligt at standardisere testmetoderne for katoden, der anvendes i standard flade batterier. Denne opdagelse åbner nye muligheder for forskere inden for udvikling af magnesiumelektrolytter og deres anvendelser.

Der er stadig meget arbejde, som forskere skal udføre, før magnesiumbaserede batterier kan udvikles, og foreløbige estimater tyder på, at sådanne batterier vil dukke op om 15 til 20 år.

[ 1 ], [ 2 ]