新しいマグネシウム電池技術-リチウム-イオン電池装置

最近、カテゴリー4のハリケーンハービーが米国のテキサス州南部の海岸を襲い、30万世帯に停電が発生しました。しかし、ヒューストン大学電気工学科の姚燕新教授とテキサス超電導センターが開発したマグネシウム電池は、災害停電に対処する人々に希望をもたらします。チームの新しいマグネシウム電池は、安価で安全なエネルギー貯蔵技術を可能にします。

ネイチャーコミュニケーションズに掲載された最新の結果に関するサイエンスアンドテクノロジーデイリーとのインタビューで、Yao Yan氏は「新しいエネルギー貯蔵技術は、ハリケーンと戦うためのバックアップエネルギー源として使用でき、電力網をより安定させることもできます」と述べました。現在のエネルギー貯蔵技術には、スーパーキャパシタ、鉛蓄電池、リチウム電池などが含まれます。テクノロジーが異なれば、電源の電力と持続時間も異なります。エネルギー貯蔵技術の選択には、地理的な場所、コスト、安全性、サイクル寿命、エネルギー密度、およびその他の指標を包括的に考慮する必要があります。(リチウムイオン電池装置)

マグネシウム電池は、負極としてマグネシウム金属を使用しています。リチウムイオン電池と比較して、マグネシウム電池には3つの優れた利点があります:マグネシウムは地球の地殻に豊富で、約13.9%です。マグネシウム負極の体積比容量はリチウム金属の2倍です。充放電中 プロセス中、マグネシウム金属負極はデンドライトを生成しないため、安全性が高いです。しかし、マグネシウムイオンの固相拡散は非常に遅いため、マグネシウムイオン貯蔵に適した正極包埋材料を見つけることは困難である。「高い比容量と動作電圧を備えたカソード材料を見つけることは、マグネシウム電池を開発するための鍵となっています」とYao Yan氏は述べています。

この問題に対応して、彼らは新世代のカソードマグネシウム電池材料を開発し、電池が最大400mAh / gの質量比容量を達成できるようにします。初期のマグネシウム電池カソードと比較して、効率は4倍向上しています。現在、マグネシウム電池の電圧は約1ボルトであり、開発中の次世代電池の電圧は3ボルト近くまで上げることができます。

この研究はまだ初期段階にあり、工業化の具体的なスケジュールはありませんが、新しい研究アイデアを提案し、安価で安全な多価イオン電池の指針となる価値があります。Yao Yanは、マグネシウム電池技術が災害時の将来のエネルギー貯蔵技術のソリューションを提供できることを望んでいます。