研究人員為鎂離子電池找到了一種高效的固態(tài)電解質(zhì)

時(shí)間:2017-11-29 16:07來源:cnBeta 作者:綜合報(bào)道
點(diǎn)擊: 次
通過在核磁共振實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，研究人員們證明了新材料是鎂離子的一種高效導(dǎo)體（via：阿貢國家實(shí)驗(yàn)室）

　　雖然我們隔三差五就能聽到有關(guān)“電池技術(shù)突破”的新聞，但鋰離子電池依然是當(dāng)前使用最廣、綜合表現(xiàn)最佳的選擇。不過最近，麻省理工博客里實(shí)驗(yàn)室和阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的一支研究團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)開發(fā)出了一種新型固態(tài)材料。它似乎是鎂離子的一種絕佳導(dǎo)體、有望用于打造更安全和高效的電池。鋰電池被用于從手機(jī)到電動(dòng)汽車等各個(gè)領(lǐng)域，雖然這種金屬材料服務(wù)得很好，但在效率和價(jià)格上仍有很大的改進(jìn)空間。
 
　　作為對(duì)比，鎂元素的能量密度更高、在自然界中的儲(chǔ)量也更多，因而很有希望拿來打造更加便宜和更容易生產(chǎn)的電池。然而要在電池中使用鎂這種金屬的話，還得邁過電解質(zhì)這個(gè)絆腳石。
 
　　其負(fù)責(zé)在電池的陰極和陽極之間傳遞電荷，雖然近期豐田和 KIT 都專注于研發(fā)更好的液體電解質(zhì)，但它們都有腐蝕電池的其它部位的傾向。于是我們轉(zhuǎn)念一想，為什么不嘗試其它類型的電解質(zhì)呢？
 
　　論文合著者 Gerbrand Ceder 表示：鎂基電池是一項(xiàng)全新的技術(shù)，它沒有任何好用的液體電解質(zhì)。所以我們想到，為什么不換用一種固態(tài)的電解質(zhì)呢？
 
　　好消息是，他們真的研制出了一種名叫“硒化鈧鎂尖晶石”（magnesium scandium selenide spinel）的新材料。這種固態(tài)電解質(zhì)允許鎂離子輕松穿透，且其導(dǎo)電性甚至媲美某些鋰電池中所使用的固態(tài)電解質(zhì)。
 
　　最初的理論研究已經(jīng)預(yù)測了不錯(cuò)的結(jié)果，為了驗(yàn)證，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)其進(jìn)行了核磁共振（NMR）光譜實(shí)驗(yàn)。該儀器能夠檢測鎂（或鋰）離子是否穿透物質(zhì)，然而由于新材料有些復(fù)雜且缺少參考，導(dǎo)致他們難以解釋數(shù)據(jù)結(jié)果。
 
　　研究一作 Pieremanuele Canepa 表示：除了傳統(tǒng)的電化學(xué)表征之外，這些發(fā)現(xiàn)只有結(jié)合多種技術(shù)方法才能說得通（阿貢實(shí)驗(yàn)室的固態(tài)核磁共振和同步測量）。
 
　　即便如此，在將這種鎂基新材料用于打造真實(shí)的電池之前，還有一些問題需要解決。比如當(dāng)前仍有少量的電子泄露，需要改進(jìn)電子遷移率。不過固態(tài)電池在商用之后，其安全性還是較傳統(tǒng)液體電解質(zhì)電池高出不少。
 
　　有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《自然通訊》（Nature Communications）期刊上。
 
　　[編譯自：New Atlas , 來源：Lawrence Berkeley National Laboratory]
(責(zé)任編輯：admin)
作者：綜合報(bào)道 ，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處：http://tyubcd3.cn/qianyan/zx/2017112920645.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報(bào)道，請(qǐng) 戳這里 告訴我們！
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請(qǐng)?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
專題
相關(guān)新聞
本月熱點(diǎn)
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時(shí)用@替換#
電話：010-56284224
在線投稿
微信公眾號(hào)