2022-02-18
محققان موسسه انرژی زیستی و فرآیند چینگداو (QIBEBT) آکادمی علوم چین یک گام دیگر به ایجاد باتری های منیزیم با انرژی بالا نزدیک شده اند.این مطالعه می تواند لیتیوم را در باتری های خودروهای الکتریکی با منیزیم جایگزین کند، یک حامل شارژ غنی از مس، یک ماده بسیار بسیار رسانا برای اجازه جریان آزادانه جریان دارد و انرژی بالا تولید می کند.
بر اساس گزارش سازمان تحقیقات زمین شناسی ایالات متحده، در زمین منیزیم بسیار بیشتر از لیتیوم وجود دارد.باتری های منیزیم می توانند به دلیل ذخایر غنی منیزیم، هزینه ها را کاهش دهندمگنیزیم در حدود 5،000 دلار در هر تن فروخته می شود، تقریبا نیمی از مقدار لیتیوم. علاوه بر این، باتری های منیزیم در مقایسه با باتری های لیتیوم انرژی و چگالی قدرت بیشتری را فراهم می کنند.حتی در دمای اتاقدر نهایت، از آنجا که منیزیم ماده ای نیست که به راحتی دندریت ها را تشکیل دهد و باعث شکست ساختار داخلی باتری شود، همچنین برای جلوگیری از خطر انفجار و آتش زدن باتری ایمن تر است.
با این حال، استفاده از منیزیم در کاتودها و الکترولیت ها مانع توسعه باتری های منیزیم شده است. منیزیم با الکترولیت به یک کلورید واکنش نشان می دهد.که باعث کاهش عملکرد باتری می شود، ناتوانی در ذخیره و آزاد کردن مقادیر زیادی از انرژی و از نظر تجاری رقابتی نیست.بنابراین دانشمندان چینی یک باتری منیزیم با کارایی بالا ساخته اند که از یون های مس به عنوان حامل بار استفاده می کند.
در طول شارژ، انتشار یک تراکم بالای یون های منیزیم در الکترولیت آهسته تر می شود. علاوه بر این، پیوند شیمیایی بین منیزیم و آنیون ها دشوار است.که منجر به چرخه شارژ و تخلیه بسیار ضعیف می شود.برای حل این مشکل، محققان از یک حامل بار دیگر در کاتود استفاده کردند: مس، که می تواند در الکترولیت حل شود، بنابراین الکترولیت شامل منیزیم، یون مس،و آنیون بورون (BCM).
هنگامی که باتری منیزیم تخلیه می شود، یون های مس در الکترولیت حل می شوند و پوشش مس فلزی را بر روی الکترود تشکیل می دهند. مس دارای رسانایی بالا است به طوری که جریان می تواند آزادانه جریان یابد,که انرژی بالایی به ارمغان می آورد.
در آزمایشگاه، باتری منیزیم / مس پس از 200 چرخه شارژ و تخلیه 80٪ ظرفیت اصلی را حفظ کرد و عملکرد خوبی نشان داد. پس از آن،باتری های لیتیوم یون تجاری بیش از 20 درصد از ظرفیت اصلی خود را پس از 1در حالی که باتری های منیزیم / مس از نظر تجاری امکان پذیر نیستند، آنها راه را برای توسعه باتری هایی که می توانند با باتری های لیتیوم رقابت کنند، باز می کنند.پروفسور CUI گوانگلی، سرپرست تحقیقات، گفت: "در دو سال آینده، ما می خواهیم چرخه باتری را به ۱۰۰۰ نقطه عطف در شارژ و تخلیه برسانیم. در گام بعدی، ما یک بسته باتری انعطاف پذیر طراحی خواهیم کرد،بنابراین اولین نیاز به ایجاد یک محلول الکترولیت یون مس ژل.
متسل تولید کننده ی اصلی باتری های LiFePO4 در چین است، ما به طور عمده باتری های LiFePO4 Charge تولید می کنیم، که متعلق به باتری های لیتیوم است.باطري لايفپو4 طول عمر بيشتري داره، وزن سبک تر، اندازه کوچک، هیچ آلودگی، به طور گسترده ای در نور خورشیدی، ذخیره سازی و UPS استفاده می شود.....