Die Magnesiumionenbatterietechnologie könnte einen Durchbruch erzielen

Obwohl wir regelmäßig von Neuigkeiten über den "technologischen Durchbruch der Batterie" hören können, ist die Lithium-Ionen-Batterie derzeit immer noch die am weitesten verbreitete und beste Wahl mit integrierter Leistung. MIT-Blogger im Labor und ein Forschungsteam des Argonne National Laboratory haben jedoch eine neue Art von festen Materialien entwickelt.

Es scheint ein perfekter Leiter zu sein. Es wird erwartet, dass Magnesiumionen verwendet werden, um eine sicherere und effizientere Batterie herzustellen. Die lithiumbatterien werden verwendet, um von Mobiltelefonen zu verschiedenen Bereichen wie Elektroautos zu gelangen, obwohl der Service für Metallmaterialien sehr gut ist, aber in Bezug auf Effizienz und Preis noch viel Raum für Verbesserungen besteht.

Durch Kernspinresonanz (NMR) -Laborexperimente haben die Forscher bewiesen, dass das neue Material eine Art effizienter Magnesiumionenleiter ist.

Zum Vergleich: Magnesium mit höherer Energiedichte in den Naturschutzgebieten hat mehr und hoffentlich billigere und leichter herzustellende Batterien zu bauen. Um jedoch Magnesium in der Batterie dieses Metalls zu verwenden, muss sich der Stolperstein noch über den Elektrolyten hinaus bewegen.

Es ist für die Verbindung zwischen der Kathode und der Anode der Batterieladung verantwortlich, obwohl der jüngste Toyota und das KIT sich auf die Entwicklung eines besseren flüssigen Elektrolyten konzentrieren, aber alle eine Tendenz zu anderen Teilen der Korrosionszelle haben. Also überlegten wir uns, warum wir nicht die anderen Elektrolyttypen ausprobieren sollten.

Die Mitautorin der Gerbrand-Ceder-Magnesium-Matrixzelle ist eine neue Technologie, die keinen nützlichen flüssigen Elektrolyten enthält. Also dachten wir uns, warum nicht auf einen Festkörperelektrolyten umsteigen?

Die gute Nachricht ist, dass sie wirklich ein neues Material namens "Selenid Scandium Magnesia Spinell" (Magnesium Scandium Selenides Pinel) entwickelt haben. Der Festelektrolyt lässt Magnesiumionen leicht eindringen, und seine elektrische Leitfähigkeit kann sogar mit der Verwendung von Festelektrolyt im Pool mit Lithiumstrom mithalten.

Erste theoretische Untersuchungen haben gute Ergebnisse vorhergesagt, um das Team am Kernspinresonanzspektroskopie-Experiment (NMR) zu verifizieren. Dieses Instrument kann aufgrund der Komplexität einiger neuer Materialien und der fehlenden Referenz feststellen, ob in Magnesium oder Lithiumionen eindringendes Material vorhanden ist, was jedoch zu einer schwierigen Erklärung der Ergebnisse führt.

Untersuchungen eines Pieremanuele Canepa zufolge: Zusätzlich zur traditionellen elektrochemischen Charakterisierung können diese Ergebnisse nur in Kombination mit einer Vielzahl von Methoden (Argonne-Labor für Festkörper-Kernspinresonanz (NMR) und synchrone Messung) erfasst werden.

Trotzdem müssen bei dieser Art von neuen Materialien auf Magnesiumbasis, die zuvor für den Bau der echten Batterie verwendet wurden, noch einige Probleme gelöst werden. Da es immer noch eine geringe Menge an aktuellem elektronischen Leck gibt, ist es notwendig, die Elektronenmobilität zu verbessern. Festkörperbatterien nach dem Handel sind jedoch relativ viel sicherer als herkömmliche Flüssigelektrolytbatterien.

Für Details der Forschung wurde kürzlich in der Zeitschrift Nature Communications (Nature Communications) veröffentlicht.

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