Магний заменит литий в батареях
Последняя редакция: 16.05.2018
Весь контент Web2Health проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
Исследователи из института Toyota (Северная Америка) предложили создавать батареи на основе магния. По мнению инженеров, данный элемент вполне подойдет для батарей, кроме того, такие аккумуляторы будут более безопасными и эффективными, в сравнении с литий – ионными, и подойдут для различных устройств – от телефонов до авто.
Литий при взаимодействии с воздухом легко воспламеняется, поэтому батареи на его основе могут представлять опасность. Чтобы повысить безопасность литий-ионнных аккумуляторов применялся метод объединения лития с графитовыми стержнями и уменьшение количества ионов, что способствовало снижению плотности и ограничивало количество сохраняемой энергии.
Магний более стабильный элемент, особенно при взаимодействии с воздухом, кроме того, он является более энергоемким, в сравнении с литием, однако, создать с магнием электролит, который сможет эффективно передавать энергию, оказалось довольно сложной задачей.
Ситуация в корне изменилась после того, как Рана Мохтади, главный специалист Toyota услышала, как её коллеги обговаривали проблемы с созданием электролита, способного передавать энергию и не разрушать магний, и это натолкнуло её на мысль, что для батареи с магнием можно применить свойства материалов, используемых для хранения водорода. Рана Мохтади поделилась своими соображениями с коллегами, и ученые незамедлительно приступили к исследованиям, чтоб проверить предположение Мохтади.
По словам главы исследовательской группы Toyota, сделанное открытие нельзя приписать одному человеку, оно является заслугой нескольких научных сотрудников института, которые работали в одной команде. Исследователи уже подготовили описание своей работы и опубликовали её в одном из научных изданий. Инженеры Toyota надеются, что их открытие поможет другим ученым разработать аккумуляторы на основе магния, которые подойдут для ежедневного использования и станут не менее популярными, чем сегодня литий – ионные аккумуляторы.
По словам специалистов, раскрыть все возможности аккумуляторов на основе магния не представлялось возможным из-за зависимости от систем с хлоридом. Электролиты обладали значительной анодной стабильностью, но разрушение металлических составляющих вызывала снижение свойств батареи. Специалисты Toyota использовали анионы кластеров бора, монокарборан, вырабатывающих простой тип магниевой соли, полностью совместимый с металлическим магнием, кроме того, аккумулятор показал окислительную стабильность, которая значительно превышала показатели эфирных растворителей. За счет пассивности и не агрессивного характера магниевого электролита можно стандартизировать способы тестирования катода, используемого в стандартных плоских аккумуляторах. Данное открытие открывает перед исследователями новые возможности в разработке магниевых электролитов и способах их применения.
Сейчас исследователям предстоит сделать еще много работы, перед тем, как будут разработаны аккумуляторы на основе магния, по предварительным оценкам, такие батареи появятся через 15-20 лет.
[