Magnesium erstatter lithium i batterier
Sidst revideret: 23.04.2024
Alt iLive-indhold gennemgås medie eller kontrolleres for at sikre så meget faktuel nøjagtighed som muligt.
Vi har strenge sourcing retningslinjer og kun link til velrenommerede medie websteder, akademiske forskningsinstitutioner og, når det er muligt, medicinsk peer reviewed undersøgelser. Bemærk at tallene inden for parentes ([1], [2] osv.) Er klikbare links til disse undersøgelser.
Hvis du mener, at noget af vores indhold er unøjagtigt, forældet eller på anden måde tvivlsomt, skal du vælge det og trykke på Ctrl + Enter.
Forskere fra Instituttet for Toyota (Nordamerika) foreslog oprettelsen af batterier baseret på magnesium. Ifølge ingeniører er dette element meget velegnet til batterier. Desuden vil disse batterier være mere sikre og effektive i sammenligning med lithium-ion-batterier og egnet til forskellige enheder - fra telefoner til biler.
Litium, når det interagerer med luft, er let antændt, så batterier baseret på det kan være farligt. For at øge sikkerheden af lithiumionbatterier blev metoden til at kombinere lithium med grafitstænger og reducering af antallet af ioner anvendt, hvilket bidrog til en reduktion af densitet og begrænsede mængden af oplagret energi.
Magnesium er et mere stabilt element, især når det interagerer med luft. Desuden er det mere energiintensive end lithium, men at skabe en elektrolyt med magnesium, som effektivt kan overføre energi har vist sig at være en ganske udfordring.
Situationen ændrede sig dramatisk efter såret Mohtadi, chef specialist af Toyota hørte hendes kolleger talte om problemet med oprettelsen af en elektrolyt stand til at overføre energi og ikke at ødelægge magnesium og dette bedt hende til at tro, at du kan anvende materialeegenskaber med magnesium-batterier bruges til at opbevare brint. Rana Mohtadi delte sine tanker med kolleger, og forskerne begyndte straks at undersøge for at bekræfte Mohtadi-hypotesen.
Ifølge lederen af forskningsgruppen Toyota kan denne opdagelse ikke tilskrives en person, det er fordelene ved flere videnskabelige medarbejdere i instituttet, der arbejdede i samme team. Forskerne har allerede udarbejdet en beskrivelse af deres arbejde og offentliggjort det i en af de videnskabelige publikationer. Toyota-ingeniører håber, at deres opdagelse vil hjælpe andre forskere med at udvikle magnesiumbaserede batterier, der passer til daglig brug og bliver ikke mindre populære end dagens lithium-ion-batterier.
Ifølge eksperter var det ikke muligt at oplyse alle mulighederne for magnesiumbaserede batterier på grund af afhængigheden af systemerne med chlorid. Elektrolytter havde en betydelig anodisk stabilitet, men ødelæggelsen af metalkomponenter forårsagede et fald i batteriets egenskaber. Toyota-specialister brugte anioner af boreklynger, monokarboner, der producerer en simpel type magnesiumsalt, fuldt kompatibel med metallisk magnesium, og batteriet viste endvidere oxidativ stabilitet, hvilket væsentligt oversteg værdierne af etheropløsningsmidler. På grund af magnesium-elektrolytens passivitet og ikke-aggressive karakter er det muligt at standardisere måder at afprøve den katode, der anvendes i standardblanke batterier. Denne opdagelse åbner nye muligheder for forskere i udviklingen af magnesiumelektrolytter og metoder til deres anvendelse.
Nu har forskere meget arbejde at gøre, før de magnesiumbaserede batterier udvikles. Ifølge foreløbige skøn vil sådanne batterier blive vist om 15-20 år.
[