重庆分分彩技巧
新车资讯

美多家研究机构研发新导体 硒化钪镁尖晶石将助力全固态镁离子电池研发

作者:四川 来源:四川新闻 时间:2018-12-19


盖世汽车讯 据外媒报道,能源储备联合研究中心(Joint Center for Energy Storage Research,JCESR)能源部团队内科研人员发现了一款导电性最快镁离子固态导体,向固态镁离子电池研发及制造又迈进了一大步。

通过大量精确测算,经研究人员验证在密排架构(close-packed frameworks)下,镁离子流动性很大(~ 0.01–0.1  mS  cm-1 at 298 K),在硒化钪镁尖晶石(magnesium scandium selenide spinel)内更是如此。该理论预计值还表明,在其他硒化物尖晶石中,镁离子流动性可能也很高,这位实现其他固态镁离子导体乃至研发全固态镁电池(all-solid-state magnesium battery)开启了一闪希望之门。

美国能源部(DoE)劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)与阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)正致力于研发一款镁电池,其能量密度要高于锂电池,但该研究由于缺乏良好电解液而受阻,因为该电解液会腐蚀电池其他部件。

相较于锂,镁有很多优点:安全性更高、矿藏资源丰富、总离子电量是锂两倍、镁电池理论容积(theoretical volumetric capacity)要高于传统锂电池。此外,镁电池阳极采用了镁金属,其能量密度(~ 3,830  Ah l−1)比石墨阳极理论容积能量密度(~ 700 Ah  l−1)及金属(2,062  Ah  l–1)高。

然而,Mg2及其他多价阳离子(multivalent cations)流动性不佳,从而对锂离子、钠离子电池阴极材料研发造成影响。Mg流动能力较差,也限制了固态屏蔽涂层(solid barrier coatings)使用,导致电解液对电极造成腐蚀,无法发挥防护作用。另一方面,全固态镁电池研发也受到影响,而讽刺是,该类电池却恰恰缓解当今电池电解液腐蚀问题。

该研发团队还包括麻省理工学院科研人员,负责提供计算资源(computational resources),而阿贡国家实验室则提供了硒化钪镁尖晶石材料核心实验验证,并就其结构及功能做了书面归档。

阿贡国家实验室研究化验师(research chemist)还进行了核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)光谱实验,该类测试旨在利用实验证明镁离子或能如理论研究预计那样,实现较高离子流动性。(本文图片选自阿贡国家实验室官网)

黑科技 前瞻技术

 

1.本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源; 2.本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任; 3.作者投稿可能会经我们编辑修改或补充。

相关文章
  • 现行新能源汽车补贴调整在即 国家调整意欲...

  • 现行新能源汽车补贴调整在即 国家调整意欲...

  • 保时捷911将推插电混动版 纯电动模式续...

  • 造车新势力“阅兵”在即 爱驰亿维与博世签...

  • 续航255km 猎豹CS9 EV将于12...

  • 电池原材料短缺或影响德国电动汽车产业

  • 电池原材料短缺或影响德国电动汽车产业

  • 25家企业进入《汽车动力蓄电池行业规范条...