Obwohl Lithium-Ionen-Batterien heute die wichtigsten Energiespeicher sind, versuchen viele Forschungsgruppen und Hersteller immer noch, stabilere und effektivere Energiespeichertechnologien als Lithium-Ionen-Batterien zu finden.Das National Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums hat diese Technologien kürzlich erfolgreich entwickelt. Magnesium-Festkörperbatterien und die Batterieprototypen Energiedichte und Materialkosten sind besser als Lithium-Ionen-Batterien.
Der Gehalt an Magnesiumerde ist reicher als bei Lithiumerz, die Kosten sind niedriger und der Strom wird auch doppelt so hoch wie bei Lithiumbatterien, aber es gibt noch viele Hindernisse, die es zu überwinden gilt.
Logischerweise kann es zwischen der Batterie positive und negative Ionen durch den Elektrolyten fließen werden, indem mittels einer elektrochemischen Reaktion ist batteriebetrieben, und die Reaktion muss reversibel sein, oder kann die Batterie nicht geladen, aber die Batterie Magnesiumcarbonat (carbonat ) Der Elektrolyt bildet leicht eine Barriere auf der Magnesiumoberfläche während der Lade- und Entladezyklen, wodurch das Laden der Batterie verhindert wird.
Während Magnesium geladen und kann durch die flüssigen Elektrolyten entladen ist stark ätzend, aber wenn die Verwendung von korrosiven Elektrolyten kann die Magnesiumbatterie nicht bei hohen Spannung betrieben wird, gibt es Sicherheitsbedenken. Somit ist die Entwicklung neuer Elektrolyte NREL, Polyacrylnitril (Polyacrylnitril) und Magnesium Das Ionensalz (Magnesiumionen-Salz) wird in einen Festelektrolyten gemischt, um die Magnesiumanode zu schützen und die Batterieleistung zu verbessern.
Den Forschern ist es nun gelungen, Prototypen für Magnesium-Festkörperbatterien zu bauen, die darauf hinwiesen, dass auch geschützte Magnesiumanoden in Carbonat-Elektrolyten geladen werden können und mehr Energie liefern, zudem ist es dem Forscherteam gelungen, recyclingfähiges Magnesium zu entwickeln. Die Batterie liefert auch eine inkonsistente Lösung der Anode und des Elektrolyten und löst die Begrenzung der Ionen auf die Kathode.
Magnesium hat einen sehr reichen Gehalt an Erde, Platz acht in den Reserven, und Magnesium ist ein Erdalkalimetall mit einem Valenzelektron von 2, das fast die doppelte Menge an Elektrizität im Vergleich zu Lithium mit einem Valenzelektron von 1 liefern kann, plus Magnesium nicht Zur Erzeugung von Dendriten stellt die Batterie kein Explosionsrisiko dar. Wenn die Magnesiumbatterie erfolgreich implementiert und kommerzialisiert wird, wird sie für den schnell wachsenden Batteriemarkt von großem Vorteil sein.
"Als wissenschaftlicher Forscher denken wir immer darüber nach, was wir als nächstes tun sollen." NREL-Materialwissenschaftler Chunmei Ban sagte, dass die Lithium-Ionen-Batterieleistung, die im Energiespeicher dominiere, allmählich den Höchststand erreicht habe. Daher ist es dringend notwendig, eine neue Speichergeneration zu finden Energietechnologie und die neue Batterie müssen auch in der Lage sein, mehr Energie zu geringeren Kosten bereitzustellen.NREL-Wissenschaftler Seoung-Bum Son wies darauf hin, dass diese Entdeckung dazu beitragen wird, die Grundlagen für die Zukunft von Magnesiumbatterien zu legen.
