Magnesium kommer att ersätta litium i batterier

Forskare från Toyota Institute (Nordamerika) har föreslagit att man ska skapa magnesiumbaserade batterier. Enligt ingenjörer är detta element ganska lämpligt för batterier, dessutom kommer sådana batterier att vara säkrare och effektivare jämfört med litiumjonbatterier, och kommer att vara lämpliga för olika enheter - från telefoner till bilar.

Litium är mycket brandfarligt vid kontakt med luft, så batterier tillverkade av det kan vara farliga. För att förbättra säkerheten hos litiumjonbatterier användes en metod för att kombinera litium med grafitstavar och minska antalet joner, vilket bidrog till en lägre densitet och begränsade mängden lagrad energi.

Magnesium är ett mer stabilt grundämne, särskilt när det interagerar med luft, och det är också mer energikrävande än litium, men att skapa en elektrolyt med magnesium som effektivt kan överföra energi har visat sig vara en ganska stor utmaning.

Situationen förändrades dramatiskt när Rana Mohtadi, seniorforskare på Toyota, hörde sina kollegor diskutera problemen med att skapa en elektrolyt som kunde överföra energi utan att förstöra magnesium, och detta ledde henne till idén att egenskaperna hos material som används för att lagra väte kunde tillämpas på ett magnesiumbatteri. Rana Mohtadi delade sina tankar med sina kollegor, och forskarna började omedelbart undersöka Mohtadis hypotes.

Enligt chefen för Toyotas forskargrupp kan upptäckten inte tillskrivas en enda person, utan är en förtjänst av flera forskare vid institutet som arbetat i ett team. Forskarna har redan utarbetat en beskrivning av sitt arbete och publicerat den i en av de vetenskapliga publikationerna. Toyotas ingenjörer hoppas att deras upptäckt kommer att hjälpa andra forskare att utveckla magnesiumbaserade batterier som är lämpliga för daglig användning och inte kommer att bli mindre populära än vad litiumjonbatterier är idag.

Enligt experter kunde magnesiumbaserade batterier inte utnyttja sin potential fullt ut på grund av deras beroende av kloridsystem. Elektrolyter hade betydande anodisk stabilitet, men förstörelsen av metallkomponenter orsakade en minskning av batteriets prestanda. Toyota-specialister använde borklusteranjoner, monokarboran, som producerar en enkel typ av magnesiumsalt som är helt kompatibelt med metalliskt magnesium, och batteriet uppvisade en oxidativ stabilitet som avsevärt översteg den hos eterlösningsmedel. Magnesiumelektrolytens passivitet och icke-aggressiva natur gör det möjligt att standardisera testmetoderna för katoden som används i vanliga platta batterier. Denna upptäckt öppnar nya möjligheter för forskare inom utvecklingen av magnesiumelektrolyter och deras tillämpningar.

Det finns fortfarande mycket arbete att göra av forskare innan magnesiumbaserade batterier kan utvecklas, och preliminära uppskattningar tyder på att sådana batterier kommer att dyka upp om 15 till 20 år.

[ 1 ], [ 2 ]