XDA智能手机网 - 第一智能手机评述媒体
科技您的位置:首页 >科技 >

充电未来:用于可充电镁电池的新型岩盐

发布时间:2019-05-23 10:28:02 来源:

今天的生活很大程度上取决于电 然而,对电力的不懈需求需要越来越绿色和“便携”的能源。虽然风车和太阳能电池板是很有前途的替代品,但产出水平的波动取决于外部因素,使它们变得不可靠。因此,从资源分配和经济的角度来看,高能量密度的二次电池是前进的方向。通过合成用于促进逆转离子化学的电极的新材料(金属化合物),由东京理科大学的Idemoto教授领导的一组研究人员通过为生产能源提供重要基础来对抗能源的浪费方面。新一代可充电镁二次电池。

最受欢迎的便携式能源来源,电池包括三个基本组件 - 阳极,阴极和电解质。它们参与化学反应的相互作用,由此阳极产生被阴极吸收的额外电子(氧化)(还原),导致称为氧化还原反应的过程。因为电解质抑制阳极和阴极之间的电子流动,所以电子优先流过外部电路,从而引发电流或“电流”。当阴极/阳极中的材料不再能够吸收/释放电子时,电池被认为是死的。

然而,某些材料允许我们使用沿相反方向运行的外部电力来逆转化学反应,使得材料可以返回其原始状态。这种可充电电池类似于便携式电子设备(例如移动电话或平板电脑)中使用的电池。

东京理科大学的Idemoto教授及其同事合成了钴取代的MgNiO2,它作为一种新型阴极显示出有希望的结果。“我们专注于使用多价镁离子作为可移动离子的镁二次电池,”Idemoto教授表示,同时强调他们的研究及其诱人的前景“预计将在下一代二次电池中具有高能量密度。” 最近,镁的低毒性和易于进行反向反应已经产生了将其用作高能量密度可充电电池中的阳极材料的热情。然而,由于缺乏合适的互补阴极和电解质,实现这一点仍然很困难。这正是这些研究人员希望通过他们在该期刊上发表的研究而改变的目标无机化学。

在标准实验室技术的基础上,研究人员使用“反向共沉淀”方法合成了新型盐。从水溶液中,他们可以提取新的岩盐。为了研究提取盐的结构以及晶格成像,他们互补地使用了中子和同步加速器X射线光谱。换句话说,他们研究了当用中子或X射线照射粉末样品时产生的衍射图案,导致在某些位置处的强度的特征峰值。同时,研究人员对岩盐类型进行了理论计算和模拟,显示了合适的阴极材料可能需要的“充电 - 放电行为”。这使他们能够确定Mg,Ni的排列,

除了结构分析外,研究人员还在几种条件下使用三极电池和已知的参比电极进行了充放电测试,以了解岩盐作为镁可充电电池的阴极材料的电化学特性。他们发现,他们可以根据Mg成分和Ni / Co比率来控制电池特性。这些结构和电化学分析使它们能够证明岩盐作为阴极材料的最佳组成,以及在不同环境条件下的可靠性。Idemoto教授和团队对合成岩盐的特征持乐观态度,正如他们强调的那样,“它具有极好的用作正极材料的潜力”。

目前,二次电池工业主要由用于电力存储的锂离子电池,车辆和便携式设备主导。然而,这些电池的能量密度和存储量有上限。但对于Idemoto教授来说,限制只是机会,正如他所说,“新型镁二次电池有可能通过未来的研究和开发超越和替代锂离子电池作为高能量密度二次电池。”

有了这种研究所带来的乐观情绪,人们可以肯定地得出结论,人类正在充满了今天的科学照亮的明天。

热点推荐
随机文章