Подпишитесь
Дом

Магниевые аккумуляторные технологии

Крошечные неупорядоченные частицы оксида магния и хрома могут быть ключом к новой технологии хранения энергии в магниевых аккумуляторах.

Магниевые аккумуляторные технологии

Новая технология накопления энергии в магниевых аккумуляторах, которая может обладать повышенной емкостью по сравнению с обычными литий-ионными аккумуляторами, считают исследователи Университетского колледжа Лондона (UCL) и Иллинойского университета Чикаго.

Магниевые аккумуляторы

Результатом совместной работы американских и британских учёных стал новый, масштабируемый метод получения катодного материала, обеспечивающего обратимое поглощение ионов магния в условиях высокого напряжения – ключевое качество, необходимое для создания функционирующих магниевых батарей.

Одним из факторов, ограничивающих ёмкость литий-ионных батарей, является анод. В целях безопасности в них используют углеродные аноды малой ёмкости. Применение высокоёмких литий-металлических анодов может привести к коротким замыканиям, пожару или взрыву.

Металлические аноды из магния в отличие от литиевых, не склонны к образованию дендритов – причины коротких замыканий. Совместное использование металлического магния с новым катодным материалом, состоящим из мельчайших, неупорядоченных части хромомагниевого оксида, позволит сделать батарею компактнее, и в то же время увеличить её энергоёмкость.

Магниевые аккумуляторные технологии

Авторы публикации в журнале Nanoscale из Университетского колледжа Лондона (UCL) за основу своей работы взяли результаты компьютерного моделирования, указывавшие на MgCr2O4 как на перспективный материал для катода магниевых батарей. Они получили такой материал из частиц хромомагниевого оксида размером ~5 нм, используя очень быструю и относительно низкотемпературную реакцию.

Их партнеры из Университета штата Иллинойс в Чикаго затем сравнили активность этого материала и обычного, упорядоченного хромомагниевого оксида с частицами величиной ~7 нм. Для выявления структурных и химических изменений при тестировании обоих материалов в составе батареи они использовали техники рентгеновской дифракции, рентгеновской абсорбционной спектроскопии и передовые электрохимические методы.

Два типа кристаллов вели себя совершенно по-разному: хаотические частицы демонстрировали обратимое извлечение и введение ионов магния, в более крупных, упорядоченных кристаллах такая активность отсутствовала.

«Традиционно, порядок необходим для обеспечения четких диффузионных путей, позволяющих батареям легко заряжаться и разряжаться – но то, что мы видели, заставляет предположить, что неупорядоченная структура вводит новые, доступные диффузионные пути, и это необходимо дополнительно исследовать», – заявил профессор Иллинойсского университета, Джорди Кабана (Jordi Cabana).

Авторы предполагают, что расширение исследования на другие неупорядоченные материалы с большей площадью поверхности позволит им добиться дальнейшего увеличения энергоёмкости и сконструировать практичную магниевую батарею. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/

Комментарии (Всего: 0)

    Добавить комментарий

    Бессмысленно продолжать делать тоже самое и ждать других результатов. Альберт Эйнштейн
    Что-то интересное
    Больше материалов
    Больше материалов