Magnesium zal lithium in batterijen vervangen

Onderzoekers van het Institute of Toyota (Noord-Amerika) stelden voor batterijen op basis van magnesium te maken. Volgens de ingenieurs is dit element heel geschikt voor batterijen, bovendien zullen deze batterijen veiliger en effectiever zijn, in vergelijking met lithium-ion-batterijen, en geschikt voor verschillende apparaten - van telefoons tot auto's.

Lithium wordt bij contact met lucht gemakkelijk ontstoken, zodat batterijen die daarop zijn gebaseerd gevaarlijk kunnen zijn. Om de veiligheid van lithium-ionbatterijen te vergroten, werd de methode van het combineren van lithium met grafietstaven en het verminderen van het aantal ionen gebruikt, wat bijdroeg tot een vermindering van de dichtheid en beperkte de hoeveelheid opgeslagen energie.

Magnesium is een stabieler element, vooral wanneer het in wisselwerking staat met lucht, bovendien is het meer energie-intensief dan lithium, echter, om een elektrolyt te creëren met magnesium dat effectief energie kan overdragen is een behoorlijke uitdaging gebleken.

De situatie drastisch veranderd na de wond Mohtadi, chief specialist van de Toyota hoorde haar collega's gesproken over het probleem met de oprichting van een elektrolyt kunnen overbrengen energie en magnesium niet te vernietigen en dit zette haar ertoe te denken dat je de eigenschappen van materialen kunnen zich aanmelden met magnesium batterijen gebruikt om waterstof op te slaan. Rana Mohtadi deelde haar gedachten met collega's en de wetenschappers begonnen onmiddellijk met onderzoek om de hypothese van Mohtadi te verifiëren.

Volgens het hoofd van de onderzoeksgroep Toyota kan deze ontdekking niet aan één persoon worden toegeschreven, het is de verdienste van verschillende wetenschappelijke stafleden van het instituut die in hetzelfde team werkten. De onderzoekers hebben al een beschrijving van hun werk gemaakt en gepubliceerd in een van de wetenschappelijke publicaties. Toyota-technici hopen dat hun ontdekking andere wetenschappers helpt batterijen op magnesiumbasis te ontwikkelen die geschikt zijn voor dagelijks gebruik en niet minder populair zullen worden dan de huidige lithium-ionbatterijen.

Volgens deskundigen was het niet mogelijk om alle mogelijkheden van op magnesium gebaseerde batterijen te onthullen vanwege de afhankelijkheid van de systemen met chloride. Elektrolyten hadden een significante anodische stabiliteit, maar de vernietiging van metalen componenten veroorzaakte een afname van de eigenschappen van de batterij. Toyota specialisten gebruikte anionen van boor clusters monokarboran produceren magnesiumzout van een eenvoudig type, volledig compatibel met magnesiummetaal, bovendien, de accu vertoonde een oxidatieve stabiliteit die aanzienlijk hoger is dan etherische oplosmiddelen. Vanwege de passiviteit en niet-agressieve aard van de magnesiumelektrolyt, is het mogelijk om de manieren van testen van de kathode die wordt gebruikt in standaard platte batterijen te standaardiseren. Deze ontdekking opent nieuwe mogelijkheden voor onderzoekers bij de ontwikkeling van magnesiumelektrolyten en methoden voor hun toepassing.

Nu hebben onderzoekers nog veel werk te doen voordat de op magnesium gebaseerde batterijen worden ontwikkeld, volgens voorlopige schattingen zullen dergelijke batterijen over 15-20 jaar verschijnen.

[1], [2]