​Магний и медь идут на смену литию в производстве аккумуляторов

-
17:50
87
​Магний и медь идут на смену литию в производстве аккумуляторов

Магний (Mg) является перспективным кандидатом на замену лития для электрохимических устройств хранения энергии в связи с его изобилием — больше, чем у лития повышенной безопасности, и теоретически высокой объемной емкостью. Тем не менее, Mg батареи страдают от вялой кинетики и плохой обратимости, что затрудняет достижение большой объемной емкости.

В настоящее время ученые Циндаоского института биоэнергетики и биотехнологий (QIBEBT) Китайской академии наук (CAS) сообщают о приближении к созданию жизнеспособной, высокопроизводительной Mg батареи за счет использования ионов меди в качестве носителя заряда. Исследователи опубликовали свои результаты в Angewandte Chemie.

По мере разряда Mg батареи, Cu+ растворяется в электролите, химически обменивается с Mg2+ и становится металлической медью по мере получения ею электронов и формирования покрытия на электроде. Так как медь обладает высокой проводимостью, электричество свободно протекает, обеспечивая высокий выход энергии.

Результаты работы команды показали отличную производительность недавно разработанной Mg/Cu+ батареи. После первоначального кондиционирования их экспериментальная батарея сохранила 80% своей первоначальной емкости после 200 циклов зарядки/разрядки. Типичная коммерческая литий-ионная батарея выдерживает не менее 80% своей первоначальной емкости после 1000 циклов.

Профессор CUI Гуанги сказал, что Mg батарея его команды еще не является коммерчески жизнеспособной, но она находится на пути к конкуренции с литиевой батареей. Мы ожидаем, что в ближайшие два года мы достигнем 1000 циклов", — сказал он.

Ежедневная цена магния в среднем составляет около 5000 долларов США за тонну, что вдвое меньше стоимости лития. Помимо того, что батареи на основе магния дешевле, они также будут более безопасными. Плохо изготовленные литиевые батареи могут перегреться и взорваться, создавая ответственность для различных отраслей промышленности — от телекоммуникаций до аэрокосмической.

Профессор CUI сказал, что следующим шагом на пути превращения Cu+/Mg батарей в коммерческую реальность будет разработка гибкой упаковки. Для этого им необходимо будет создать гелевую форму решения на основе Cu+ электролита.

RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...