Несмотря на то, что сегодня литиево-ионные батареи являются основными устройствами для хранения энергии, многие исследовательские группы и производители все еще пытаются найти более стабильные и эффективные технологии хранения энергии, чем литий-ионные батареи. Недавно Национальная лаборатория возобновляемой энергии Министерства энергетики США (NREL) успешно разработала эти технологии. Магниевая твердотельная батарея, а плотность энергии прототипа батареи и стоимость материала лучше, чем литий-ионные батареи.
Содержание магниевой земли богаче литиевой руды, стоимость ниже, а электричество также удваивается как литиевая батарея, но есть еще много препятствий, которые необходимо преодолеть.
Разумно сказать, что ионы батареи могут течь между положительным и отрицательным электродами через электролит, а батарея питается электрохимической реакцией, и реакция должна быть обратимой, в противном случае аккумулятор нельзя заряжать, но карбонат в магниевой батарее ) Электролит легко образует барьер на поверхности магния во время циклов заряда и разряда, предотвращая заряд батареи.
Хотя магний также можно заряжать и выпускать через высококоррозионный жидкий электролит, если используется коррозионный электролит, магниевая батарея не сможет работать при высоком напряжении, а также существует проблема безопасности. Поэтому NREL разрабатывает новый тип электролита, который использует полиакрилонитрил и магний. Ион-соль (соль магний-ион) смешивается с твердым электролитом для защиты магниевого анода и повышения производительности батареи.
В исследовании также было указано, что защищенные магниевые аноды могут также заряжаться в карбонатных электролитах и обеспечивать больше энергии. Кроме того, исследовательской группе удалось разработать пригодный для повторного использования магний. Батарея также обеспечивает несогласованное решение анода и электролита и решает ограничение иона на катод.
Магний имеет очень богатое содержание земли, занимая восьмое место в запасах, а магний - щелочноземельный металл с валентным электроном 2, что может обеспечить почти вдвое больше электричества по сравнению с литием с валентным электроном 1, плюс магний не будет Чтобы генерировать дендриты, батарея не будет подвержена риску взрыва. Если магниевая батарея будет успешно реализована и продана, она принесет большую пользу быстрорастущему рынку батарей.
«Как научный исследователь, мы всегда думаем о том, что делать дальше?» Научный сотрудник NREL Science Chunmei Ban сказал, что литий-ионная аккумуляторная батарея, которая доминирует в хранилище энергии, постепенно достигла пика, поэтому существует настоятельная необходимость в поиске нового поколения хранилищ Ученый NREL Seoung-Bum Son отметил, что это открытие поможет заложить основу для будущего использования магниевых батарей.