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更高效的固态电解质镁离子电池技术或有突破【亚搏官网】

2021-02-01 03:02:02

虽然我们隔三差五就能听见有关“电池技术突破”的新闻,但锂离子电池仍然是当前用于最甚广、综合展现出最佳的自由选择。不过最近,麻省理工博客里实验室和阿贡国家实验室的一支研究团队,早已研发出有了一种新型固态材料。它或许是镁离子的一种绝佳导体、未来将会用作打造出更加安全性和高效的电池。

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锂电池被用作从手机到电动汽车等各个领域,虽然这种金属材料服务得很好,但在效率和价格上仍有相当大的改良空间。通过在核磁共振实验室展开的实验,研究人员们证明了新材料是镁离子的一种高效导体(via:阿贡国家实验室)作为对比,镁元素的能量密度更高、在自然界中的储量也更加多,因而很有期望当作打造出更为低廉和更容易生产的电池。然而要在电池中用于镁这种金属的话,还得迈过电解质这个绊脚石。

其负责管理在电池的阴极和阳极之间传送电荷,虽然近期丰田和KIT都专心于研发更佳的液体电解质,但它们都有生锈电池的其它部位的偏向。于是我们转念一想要,为什么不尝试其它类型的电解质呢?论文年出版者GerbrandCeder回应:镁基电池是一项全新的技术,它没任何好用的液体电解质。

所以我们想起,为什么换用一种固态的电解质呢?好消息是,他们知道研制出了一种名为“硒简化钪镁尖晶石”(magnesiumscandiumselenidespinel)的新材料。这种固态电解质容许镁离子精彩击穿,且其导电性甚至相媲美某些锂电池中所用于的固态电解质。最初的理论研究早已预测了不俗的结果,为了检验,研究团队对其展开了核磁共振(NMR)光谱实验。

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该仪器需要检测镁(或锂)离子否击穿物质,然而由于新材料有些简单且缺乏参照,造成他们无法说明数据结果。研究一作PieremanueleCanepa回应:除了传统的电化学密切相关之外,这些找到只有融合多种技术方法才能说道得合(阿贡实验室的固态核磁共振和实时测量)。

即便如此,在将这种镁基新材料用作打造出现实的电池之前,还有一些问题必须解决问题。比如当前仍有少量的电子泄漏,必须改良电子迁移率。不过固态电池在商用之后,其安全性还是较传统液体电解质电池高达不少。

有关这项研究的下文,早已公开发表在近日出版发行的《大自然通讯》(NatureCommunications)期刊上。【亚搏在线官网】。

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