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日本研究人员推出可充电镁电池,可能挑战锂离子电池的主导地位

东北大学的研讨人员在电池技能方面取得了打破性发展,开发了一种用于可充电镁电池(RMB)的新式阴极资料,即便在低温下也能完成高效充电和放电。这种立异资料使用增强的岩盐结构,有望创始更实惠、更安全、容量更高的储能处理方案的新时代。

该研讨展现了岩盐结构中镁 (Mg) 分散的明显改进,这是一项要害前进,由于这种结构中原子的细密性此前阻止了镁的搬迁。经过引进七种不同金属元素的战略混合物,研讨小组创建了一种富含安稳阳离子空位的晶体结构,然后更简单嵌入和提取镁。

这是初次使用岩盐氧化物作为人民币的正极资料。研讨人员选用的高熵战略答应阳离子缺点激活岩盐氧化物阴极。

该开发还处理了人民币的一个要害约束——镁在固体资猜中运送的困难。到目前为止,需求高温来增强传统阴极资料(例如具有尖晶石结构的资料)中的镁搬迁率。但是,东北大学研讨人员推出的资料在仅 90°C 的温度下即可高效作业,标明所需的作业温度明显下降。

东北大学资料研讨所 (IMR) 教授川口智也 (Tomoya Kawaguchi) 指出了这项研讨的更广泛含义。 “锂资源稀缺且散布不均,而镁资源丰富,为锂离子电池供给了更可继续且更具本钱效益的替代品。镁电池选用新开发的阴极资料,有望在电网存储、电动汽车和便携式电子设备等各种使用中发挥要害作用,为全球转向可再生动力和削减碳脚印做出奉献。”

Kawaguchi 与 IMR 教授 Tetsu Ichitsubo 协作,他表明:“经过使用镁的内涵优势并战胜曾经的资料约束,这项研讨为下一代电池铺平了路途,有望对技能、环境、和社会”。

终究,这一打破是寻求高效、环保的动力存储处理方案的重要一步。

研讨结果的详细信息宣布在 2024 年 3 月 15 日的《资料化学杂志 A》上。

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