“由于鎂是攜帶兩個(gè)正電荷的離子,,因此每次我們使用鎂離子作為電池材料,將可觸動(dòng)兩倍的電子,�,!睂W(xué)術(shù)界化學(xué)首席研究人員、UIC助理教授JordiCabana表示,,“我們希望,,這項(xiàng)工作可為高電壓、高能量電池開(kāi)啟一個(gè)可靠的設(shè)計(jì)路徑,�,!�
該研究是美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(ArgonneNationalLaboratory)主導(dǎo)的能源創(chuàng)新中心(EnergyInnovationHub)的一個(gè)部門(mén)--JointCenter能源存儲(chǔ)研究(JointCenterforEnergyStorageResearch)部的一部分,該研究的目的是實(shí)現(xiàn)電池性能的革命性進(jìn)展,且研究結(jié)果已發(fā)表在先進(jìn)材料(AdvancedMaterials)刊物上,。
每個(gè)電池由一個(gè)正,、負(fù)電極和電解質(zhì)組成,其中電極互換通常是正電荷的電子和離子,,僅是電絕緣體的離子流經(jīng)電解質(zhì),,以便迫使電子流過(guò)外部電路,進(jìn)一步供電到車(chē)輛或設(shè)備,。
對(duì)電池再充電時(shí),,電極的互換是可逆的,然而在此逆過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)并不完全有效,,這限制了電池還可被再充電的次數(shù),。
鎂離子電池研究已有進(jìn)展
“若你可以做到越多次數(shù)電極互換的來(lái)回,你就能為電池充電更多次,,且還可在充電過(guò)程中使用電池,。”Cabana進(jìn)一步解說(shuō),,“在我們的研究案例中,,我們希望有最大的電子數(shù)量,以便移動(dòng)離子,,因?yàn)楫?dāng)離子進(jìn)入或離開(kāi)時(shí),,會(huì)扭曲電極材料的結(jié)構(gòu),然越多結(jié)構(gòu)被扭曲,,就有越大量的能量會(huì)消耗在搬回離子,,如此一來(lái),就會(huì)變得更難對(duì)電池充電,�,!�
“就像一個(gè)機(jī)械停車(chē)塔,只能提供一定的空間供汽車(chē)停放,,”Cabana解釋?zhuān)暗�,,你還是可和其他人一樣把車(chē)停在每個(gè)空間,卻無(wú)需扭曲停車(chē)塔的結(jié)構(gòu),�,!�
“經(jīng)研究證實(shí),鎂可逆插入電極材料的結(jié)構(gòu)中,,此一結(jié)果讓我們更進(jìn)一步接近鎂離子電池原型,。”Cabana指出,。
Cabana并總結(jié),,“我們的研究成果仍不是一個(gè)真正的鎂離子電池,只是其中的一部分,但你會(huì)在日后完成的設(shè)備中發(fā)現(xiàn)相同的反應(yīng),�,!�