鉅大LARGE | 點擊量:6080次 | 2018年12月16日
中國研發(fā)出新型鎂電池,容量超鋰電池4倍
近期,中國電池研究人員姚炎在相關報告中指出,他們將納米結構的陰極和對鎂電解質的新認識結合在一起,終于在鎂電池的研發(fā)上取得一定的成效!而這項工作早在2014年就已經(jīng)開始進行,歷時數(shù)年,涉及3所大學和3個國家實驗室的科學家,并投入了大量的精力,終于初見成效!
據(jù)了解,這種新型電池通過將一氯化鎂注入到一個宿主體內,例如鈦二硫化合物來儲存能量。通過保留鎂氯鍵,陰極的擴散速度比傳統(tǒng)的鎂元素快得多。有相關人員反映說,新電池的存儲容量為400mAh/g,而早期鎂電池的存儲容量只有100mAh/g。另外,目前市場上廣為應用的商業(yè)鋰離子電池的陰極容量約為200mAh/g。至于電壓方面,新電池的電壓保持在1伏特左右。而傳統(tǒng)商用鋰電池的電壓為3到4伏。
雖說鎂電池的儲存量大,但高電壓、高能量密度的鋰離子電池也是電池中的佼佼者。但是相比之下,鋰的價格比鎂電池貴了不少,且它的內部結構也會發(fā)生破壞,這是一種被稱為樹突生長的狀況,會導致電池著火。
除此之外,鎂作為一種豐富的地球資源,供給源多。由于需要一個更好的陰極電流、更有效的電解質以及在陰極和陽極之間的離子電荷流動的介質,鎂電池的作用因此被抑制了。所以,在本次研究中,中國的研究人員打破了這一格局,帶來了鎂電池技術上的飛躍性發(fā)展!
值得我們注意的是,鎂電池研究是目前科學界的香餑餑,很多國家都爭先恐后地研究這項技術。除了我國之外,還有美國和日本也正孜孜不倦地投入到這項研究當中。早在2016年1月,日本方面就已經(jīng)宣布在鎂電池研究上取得重大的突破。據(jù)悉,日本埼玉縣受新能源產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構(NEDO)的委托,從2008年起就在產(chǎn)業(yè)技術綜合中心展開有關鎂電池的研究。該中心的有關人員稱,與當前主流的鋰離子電池相比,鎂電池不僅更安全、容量更大,生產(chǎn)成本也有望相對低廉。因為鋰存在起火的危險,且因為是稀有金屬價格較高,確保原料的難度也較大。
最近,來自美國休士頓大學研究團隊也開發(fā)出來的新型鎂電池,其電容量為商用鋰離子電池的2倍。對此,休士頓大學電機電子工程學系副教授YanYao團隊在《自然通訊》雜志發(fā)布最新研究,他們設計了納米結構的電池陰極,讓新型鎂電池大大增加4倍存儲容量。
就目前情況來看,能源市場上的電池多為鋰離子。雖說應用面廣,但不一定深入人心。其實,鋰電池的安全問題還是十分令人擔憂的,且由于其儲存量小,所以科學界目前正致力于開發(fā)新能源電池。而鎂電池就是目前能源研究中的杰作。至于鎂電池在未來的能源市場能否得到廣泛的應用,就讓我們一起拭目以待吧!
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