日本東北大學開發岩鹽氧化物陰極材料適用於可充電鎂電池
日本東北大學(Tohoku University)的團隊取得電池技術進展。根據外媒報道,該校研究人員開發出新型可充電鎂電池(RMB)陰極材料,即使在低溫下也能高效充放電。這種創新材料利用了增強型岩鹽結構,有望實現更經濟、更安全、容量更高的儲能解決方案。
![Game-Changing-Material-for-Magnesium-Batteries-Graphic.jpg](https://i0.wp.com/static.cnbetacdn.com/article/2024/0408/b4fc45c6492790a.jpg?w=640&ssl=1)
這項研究表明,鎂在岩鹽結構中的擴散有了相當大的改善。這是一個關鍵性進展,因為以往這種結構中的原子密度會阻礙鎂遷移。透過添加含有七種不同金屬元素的重要混合物,團隊創建了富含穩定陽離子空位的晶體結構,使鎂更易於嵌入和提取。
這是首次將岩鹽氧化物用作RMB陰極材料。研究人員採用了高熵策略,以促進陽離子缺陷活化岩鹽氧化物陰極。這項進展也解決了RMB的關鍵問題,即鎂在固體材料中傳輸困難。到目前為止,鎂的遷移率在傳統陰極材料中(如尖晶石結構材料)需要透過高溫來提高。現在,這項研究開發的材料僅在90°C下就能有效運作,從而顯示所需的工作溫度明顯降低。
東北大學材料研究所(IMR)教授Tomoya Kawaguchi指出,這項研究有更廣泛的影響。 「鋰資源稀缺且分佈不均,而供應充足的鎂為鋰離子電池提供了更永續、更具成本效益的替代品。借助新開發的陰極材料,鎂電池將在各種應用中發揮關鍵作用,包括電網存儲、電動汽車和便攜式電子設備,為全球向可再生能源轉型和減少碳排放做出貢獻。”
IMR另一位教授Tetsu Ichitsubo表示:「這項研究利用鎂的內在優勢,並突破了先前的材料限制。這為開發下一代電池鋪平了道路,有望產生重大的技術、環境和社會影響。 」
總之,在尋求高效、環保的儲能解決方案方面,這項突破是向前邁出的重要一步。