​Исследователи UH совместно с Toyota разрабатывают новый катод и электролит для мощных Mg батарей

-
16:10
28
Администратор

Исследователи из Хьюстонского университета и Тойотского научно-исследовательского института Северной Америки (TRINA) сообщают в журнале Nature Energy, что они разработали новый катод и электролит чтобы продемонстрировать, что магниевая батарея способна работать при комнатной температуре и обеспечивать плотность мощности, сравнимую с плотностью мощности, предлагаемой литий-ионными батареями.

Магниевые батареи долгое время считались потенциально более безопасной и менее дорогой альтернативой литий-ионным батареям, но предыдущие версии были сильно ограничены в мощности, которую они поставляли.

Ионы магния держат в два раза больше заряда лития, имея при этом аналогичный ионный радиус. В результате диссоциация магния с электролитами и его диффузия в электродах — два существенных процесса, происходящих в классических интеркаляционных катодах, — вяло протекают при комнатной температуре, что приводит к низким энергопотреблению.

Один из подходов к решению этих проблем заключается в улучшении химических реакций при повышенных температурах. Другой позволяет обойти эти трудности путем хранения катиона магния в его сложных формах. Ни тот, ни другой подход не являются практичными.

Ян Яо, профессор электротехники и вычислительной техники Каллена Хьюстонского университета и соавтор статьи, сказал, что революционные результаты были достигнуты благодаря сочетанию органического катода хинона и нового специализированного решения на основе электролита на основе борового кластера.

Яо, который также является принципиальным исследователем Техасского центра сверхпроводимости в UH (TcSUH), является лидером в разработке мультивалентных металл-ионных батарей. Его группа недавно опубликовала обзорную статью в журнале Nature Energy, посвященную «дорожной карте» по улучшению многовалентных батарей.

Исследователи TRINA добились огромных успехов в области магниевых батарей, включая разработку высокопризнанных, эффективных электролитов на основе анионов кластеров бора. Однако эти электролиты имели ограничения в поддержании высокой скорости циклической работы батареи.

Эта работа отчасти является продолжением усилий, описанных в 2018 году в Жоуле (ранняя должность), и в ней приняли участие многие из тех же исследователей.

Кроме Яо и Мохтади, соавторами работ являются первые авторы Хуэй Дун, бывший сотрудник лаборатории Яо, а ныне аспирант Техасского университета в Остине, и Оскар Тутусаус из ТРИНА; Янлян Лян и Йе Чжан из UH и TcSUH; и Закари Лебенс-Хиггинс и Ванли Ян из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли. Лебенс-Хиггинс также является филиалом Бингемтонского университета.

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