鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:510次 | 2022年03月03日
鎂電池可代替鋰離子電池汽車
伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校(UIC)研究人員對電動(dòng)汽車電池的研究又邁出一步,該團(tuán)隊(duì)以鎂離子打造的電動(dòng)汽車電池,也許能跑贏鋰離子電池電動(dòng)汽車。讓人值得期待!
伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校研究團(tuán)隊(duì)以鎂離子打造的電動(dòng)汽車電池,也許能跑贏鋰離子電池電動(dòng)汽車。該研究小組透過帶正二價(jià)的鎂離子,每一個(gè)離子攜帶一個(gè)正電荷,并在電池狀的化學(xué)反應(yīng)中,使用類似現(xiàn)今許多設(shè)備架構(gòu)上的電極,以進(jìn)一步取代鋰離子。
“由于鎂是攜帶兩個(gè)正電荷的離子,因此每次我們使用鎂離子作為電池材料,將可觸動(dòng)兩倍的電子?!睂W(xué)術(shù)界化學(xué)首席研究人員、UIC助理教授JordiCabana表示,“我們希望,這項(xiàng)工作可為高電壓、高能量電池開啟一個(gè)可靠的設(shè)計(jì)路徑?!?/p>
該研究是美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室(ArgonneNationalLaboratory)主導(dǎo)的能源創(chuàng)新中心(EnergyInnovationHub)的一個(gè)部門--JointCenter能源存儲(chǔ)研究(JointCenterforEnergyStorageResearch)部的一部分,該研究的目的是實(shí)現(xiàn)電池性能的革命性進(jìn)展,且研究結(jié)果已發(fā)表在先進(jìn)材料(AdvancedMaterials)刊物上。
每個(gè)電池由一個(gè)正、負(fù)電極和電解質(zhì)組成,其中電極互換通常是正電荷的電子和離子,僅是電絕緣體的離子流經(jīng)電解質(zhì),以便迫使電子流過外部電路,進(jìn)一步供電到車輛或設(shè)備。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
對電池再充電時(shí),電極的互換是可逆的,然而在此逆過程中的化學(xué)反應(yīng)并不完全有效,這限制了電池還可被再充電的次數(shù)。
鎂離子電池研究已有進(jìn)展
“若你可以做到越多次數(shù)電極互換的來回,你就能為電池充電更多次,且還可在充電過程中使用電池?!盋abana進(jìn)一步解說,“在我們的研究案例中,我們希望有最大的電子數(shù)量,以便移動(dòng)離子,因?yàn)楫?dāng)離子進(jìn)入或離開時(shí),會(huì)扭曲電極材料的結(jié)構(gòu),然越多結(jié)構(gòu)被扭曲,就有越大量的能量會(huì)消耗在搬回離子,如此一來,就會(huì)變得更難對電池充電。”
“就像一個(gè)機(jī)械停車塔,只能提供一定的空間供汽車停放,”Cabana解釋,“但是,你還是可和其他人一樣把車停在每個(gè)空間,卻無需扭曲停車塔的結(jié)構(gòu)。”
“經(jīng)研究證實(shí),鎂可逆插入電極材料的結(jié)構(gòu)中,此一結(jié)果讓我們更進(jìn)一步接近鎂離子電池原型。”Cabana指出。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
Cabana并總結(jié),“我們的研究成果仍不是一個(gè)真正的鎂離子電池,只是其中的一部分,但你會(huì)在日后完成的設(shè)備中發(fā)現(xiàn)相同的反應(yīng)?!?/p>