美國科學家發現鎂電池可代替鋰電池汽車
2015年05月02日 22:17 10233次瀏覽 來源： 新華網 分類： 鎂應用
伊利諾伊大學芝加哥分校(UniversityofIllinoisatChicago，UIC)研究人員對電動汽車電池的研究又邁出一步，該團隊以鎂離子打造的電動汽車電池，也許能跑贏鋰離子電池電動汽車。該研究小組透過帶正二價的鎂離子，每一個離子攜帶一個正電荷，并在電池狀的化學反應中，使用類似現今許多設備架構上的電極，以進一步取代鋰離子。
“由于鎂是攜帶兩個正電荷的離子，因此每次我們使用鎂離子作為電池材料，將可觸動兩倍的電子。”學術界化學首席研究人員、UIC助理教授JordiCabana表示，“我們希望，這項工作可為高電壓、高能量電池開啟一個可靠的設計路徑。”
該研究是美國阿貢國家實驗室(ArgonneNationalLaboratory)主導的能源創新中心(EnergyInnovationHub)的一個部門--JointCenter能源存儲研究(JointCenterforEnergyStorageResearch)部的一部分，該研究的目的是實現電池性能的革命性進展，且研究結果已發表在先進材料(AdvancedMaterials)刊物上。
每個電池由一個正、負電極和電解質組成，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電解質，以便迫使電子流過外部電路，進一步供電到車輛或設備。
對電池再充電時，電極的互換是可逆的，然而在此逆過程中的化學反應并不完全有效，這限制了電池還可被再充電的次數。
鎂離子電池研究已有進展
“若你可以做到越多次數電極互換的來回，你就能為電池充電更多次，且還可在充電過程中使用電池。”Cabana進一步解說，“在我們的研究案例中，我們希望有最大的電子數量，以便移動離子，因為當離子進入或離開時，會扭曲電極材料的結構，然越多結構被扭曲，就有越大量的能量會消耗在搬回離子，如此一來，就會變得更難對電池充電。”
“就像一個機械停車塔，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空間，卻無需扭曲停車塔的結構。”
“經研究證實，鎂可逆插入電極材料的結構中，此一結果讓我們更進一步接近鎂離子電池原型。”Cabana指出。
Cabana并總結，“我們的研究成果仍不是一個真正的鎂離子電池，只是其中的一部分，但你會在日后完成的設備中發現相同的反應。”
責任編輯：孟慶科
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