鎂電池或成為下一代新能源電池突破點(diǎn)

 

由卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的建立的亥姆霍茲研究所（HIU）對(duì)下一代電池開(kāi)展了研究：該研究小組已經(jīng)開(kāi)發(fā)了可用于鎂硫電池單元的結(jié)構(gòu)的電解質(zhì)。在鎂的作用下，電池可實(shí)現(xiàn)比鋰更高的存儲(chǔ)密度。此外，鎂是富產(chǎn)能源，它無(wú)毒并在空氣中不降解。關(guān)于這種新的電解液的介紹，現(xiàn)如今發(fā)表在先進(jìn)能源材料雜志上。

 

如今，許多電氣器件都在用鋰離子電池和鎳氫電池進(jìn)行能量存儲(chǔ)工作?？茖W(xué)家們也在研究可替代這些電池系統(tǒng)的新系統(tǒng)，以提高未來(lái)的設(shè)備的安全性、成本效益、可持續(xù)性和性能。為了達(dá)到這一目標(biāo)，對(duì)所有的電池組件的電化學(xué)過(guò)程的重新開(kāi)發(fā)和理解是必要的。

 

目前，以鎂為基礎(chǔ)材料的電池被認(rèn)為是取代鋰電池最優(yōu)選擇。原則上，含鎂的電池可比鋰電池達(dá)到更高的存儲(chǔ)密度。并且鎂是富產(chǎn)型材料，具有非毒性，與鋰相比在空氣中低降解等優(yōu)點(diǎn)。但是到目前為止，這方面的研究進(jìn)展比較有限。為了設(shè)計(jì)高存儲(chǔ)容量和功率密度的鎂電池，需要開(kāi)發(fā)適宜的、穩(wěn)定的、易生產(chǎn)的，并且可以在不同的高濃度的溶劑中使用的電解質(zhì)。

 

如今在HIU，一個(gè)由Maximilian Fichtner 和 Zhirong Zhao-Karger領(lǐng)頭的研究小組已經(jīng)提出了一種新的電解質(zhì)，這種新的研究發(fā)現(xiàn)可能會(huì)影響下一代電池的發(fā)展。這種新的電解質(zhì)，具有若干優(yōu)異的屬性。它具有前所未有的電化學(xué)穩(wěn)定性和非常高的效率。另外，該電解質(zhì)可以在各種溶劑中，在高濃度情況下使用。此外，該電解質(zhì)的化學(xué)相容性是硫陰極，這使它可以在電壓接近理論值時(shí)被排出。

 

該電解質(zhì)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其生產(chǎn)的簡(jiǎn)易性。“將兩種市售標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)品——鎂酰胺和氯化鋁添加到溶劑進(jìn)行攪拌所得到的這個(gè)簡(jiǎn)單的混合物，可直接用作本電池的電解質(zhì)。” Maximilian Fichtner表示。