作为超越锂离子电池的储能解决方案,可充电镁电池 (RMB) 已引起广泛关注。这是因为它们 具有更高的能量密度 以及它们在地壳中的丰富存在。然而,由于我们缺乏合适的阴极材料,这项技术的商业化受到阻碍。因此,为了解决这个问题,科学家们设计了用于可充电镁电池的无序岩盐氧化物,我们将在这篇文章中介绍。
目前,研究人员 东北大学 在日本 创建 一种新型 RMB 正极材料。 研究人员采用了增强型岩盐结构,即使在低温下也能实现高效充电和放电。
他们的 根据一项研究, 显示了镁在岩盐结构中的移动方式的巨大改进。这是一个重要的进步,因为这种设置中原子的接近度使得镁很难迁移。让我们来看看研究人员发现的以下关键点:
“采用新开发的阴极材料的镁电池将在电网存储、电动汽车和便携式电子设备等各种应用中发挥关键作用,促进全球向可再生能源转变并减少碳足迹。” 川口朋也该项研究的主要作者表示。
这是 首次使用岩盐氧化物作为阴极材料 适用于RMB。这一新进展还解决了RMB的一个主要限制——镁很难在固体材料中移动。在此之前,需要非常高的温度来帮助提高镁在传统阴极材料(如具有尖晶石结构的材料)中的移动性。
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亮点
- 研究人员 创建了战略 7 种不同金属元素的混合物 (Mg0.35Li0.3Cr0.1Mn0.05Fe0.05Zn0.05Mo0.1O).
- 他们制作了一种晶体结构,其中具有许多稳定的空间,方便镁进出。
- 他们发现,当他们在第一次充电时取出锂离子时,会在岩盐结构中产生大量阳离子空位。这有利于镁在后续循环中移动。
- 日本东北大学研究人员开发的材料 即使在 90° C 的温度下也能正常工作。 它清楚地表明了在相对较低的温度下使用它的可能性。
- 研究人员发现 新材料的可逆容量约为90mAh g-1。
- 此外,在 10.4° 摄氏度下,该材料在 1 mA g-2.0 和 2V 条件下对 Mg90+/Mg 表现良好。
- 尖晶石氧化物阴极的工作温度为150°C。因此,这个温度相对而言要低得多。
最终,无序岩盐氧化物在可充电镁电池方面的突破对于开发更高效、更环保的能源存储解决方案来说是非常重要的一步。