0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

新型正极材料,为下一代可充电镁电池的生产奠定了重要基础

汽车工程师 来源:YXQ 2019-06-20 11:53 次阅读

东京理科大学的Idemoto教授带领一组研究员,通过合成一种新型电极材料(金属化合物),成功逆转了离子的化学反应,解决了能源的浪费问题,为下一代可充电镁电池的生产奠定了重要基础。

据外媒报道,现代生活对电的依赖越来越强,而对电力的不断需求也使得人们对更环保、更便携的能源需求越来越高。尽管风能和太阳能电池板是非常有前景的替代能源,但是由于此类能源的产量会受外部因素影响,因而非常不可靠。因此,从能源配置和经济角度来看,高能量的二次电池(可充电电池或蓄电池)才是未来的发展方向。

研究人员对该发现非常乐观,表示:“我们合成了一种岩盐,具有作为下一代二次电池正极材料的巨大潜力。”

电池是最受欢迎的便携式能源,由三个基本部件组成 – 阳极、阴极和电解液,该三部分相互发生化学反应,阳极产生额外的电子(氧化),电子被阴极吸收(还原),从而产生氧化还原反应。由于电解液抑制了阳极和阴极之间的电子流动,电子会优先在外部电路流动,从而导致电流或“电”流动。当阴极/阳极中的材料不能再吸收/脱落电子时,电池就“死了”。

但是,有些材料利用反向运行的外部电力,能够逆转此类化学反应,从而使材料回到原来的状态,此类可充电电池即手机、平板电脑和电动汽车等设备中的电池。

东京理科大学的Idemoto教授及其同事合成了取代钴的MgNiO2材料,有潜力成为新型阴极材料。Idemoto教授表示:“我们专注于使用多价镁离子作为可移动离子的可充电镁电池,有望实现能量密度高的下一代可充电电池。”最近,由于镁电池毒性低、容易实现逆转反应,使人们对利用镁作为高能量密度可充电电池的阳极材料产生了极大的兴趣。但是,由于缺乏合适的互补型阴极和电解液,很难实现。

在标准实验室技术的基础上,研究人员利用“反向共沉淀法”合成了此种新型盐,而且可从水溶液中提取此种新型岩盐。为了研究萃取盐的结构和晶格成像,研究人员采用了中子和同步X射线光谱学,换句话说,他们研究了粉末样品在中子或x射线照射下产生的衍射图样,同时,对岩盐种类进行理论计算和模拟,此类岩盐具有正极材料所需的“充放电行为”,使得他们能够根据生成的100个对称不同候选结构中能量最稳定的结构,来确定镁、镍和钴正离子在岩盐结构中的排列。

除了结构分析,研究人员还用三极电池和已知的参考电极在各种条件下进行充放电测试,以了解岩盐作为镁充电电池正极材料的电化学性能,发现可以根据镁的成分和镍/钴的比例来控制电池的特性。进行的结构和电化学分析使研究人员能够展示岩盐可作为正极材料,以及在不同环境下具有可靠性。

目前,二次电池行业主要以锂离子电池为主,在汽车和便携式设备中用于电力存储。但是,此类电池的能量密度和电力存储能力有限。然而,Idemoto教授表示,新型二次镁电池作为高能量密度的二次电池,有能力替代锂离子电池。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 正极材料
    +关注

    关注

    4

    文章

    322

    浏览量

    18514
  • 镁电池
    +关注

    关注

    0

    文章

    13

    浏览量

    6413

原文标题:聚焦 | 新型正极材料 有望让镁电池替代锂离子电池

文章出处:【微信号:e700_org,微信公众号:汽车工程师】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    锂离子电池富锂正极材料中掺杂位点的定量识别研究

    层和锂层,这种不同的掺杂位点分布对材料的氧活性和电化学性能产生显著影响。该研究不仅揭示掺杂元素在LLOs中的分布规律,还为通过共掺杂策略优化LLOs的循环性能提供新的思路,这对于提高锂离子
    的头像 发表于 12-05 09:39 263次阅读
    锂离子<b class='flag-5'>电池</b>富锂<b class='flag-5'>正极</b><b class='flag-5'>材料</b>中掺杂位点的定量识别研究

    现代汽车招募专家以加速推进下一代全固态电池开发

     据 KoreaTimes 报道,现代汽车正积极招募电池研究领域的专家,旨在加速推进其下一代全固态电池的开发工作,以进步推动电动汽车的普及。申请这些研究职位的窗口自10月中旬起开放,
    的头像 发表于 10-22 17:06 423次阅读

    IaaS+on+DPU(IoD)+下一代高性能算力底座技术白皮书

    大规模生产环境落地应用的条件。某种程度上,IoD 技术已成为下一代高性能算力底座的核心技术与最佳实践。 白皮书下载:*附件:IaaS+on+DPU(IoD)+下一代高性能算力底座+技术白皮书(1).pdf
    发表于 07-24 15:32

    ASMPT与美光携手开发下一代HBM4键合设备

    在半导体制造技术的持续演进中,韩国后端设备制造商ASMPT与全球知名的内存解决方案提供商美光公司近日宣布重要的合作。据悉,ASMPT已向美光提供专用于高带宽内存(HBM)
    的头像 发表于 07-01 11:04 865次阅读

    苹果暂停下一代高端头显研发

    近日,科技巨头苹果公司宣布重要调整,即暂停下一代高端头显Vision Pro的研发计划。这决定引发了业界的广泛关注与讨论。
    的头像 发表于 06-21 09:54 494次阅读

    24芯M16插头在下一代技术中的潜力

      德索工程师说道随着科技的飞速发展,下一代技术正逐渐展现出其独特的魅力和潜力。在这背景下,24芯M16插头作为种高性能、多功能的连接器,将在下一代技术中发挥至关
    的头像 发表于 06-15 18:03 334次阅读
    24芯M16插头在<b class='flag-5'>下一代</b>技术中的潜力

    基于2D/2D纳米复合材料的高性能/锂离子电池协同阴极设计

    离子电池(MIBs)和双盐/锂离子电池(MLIB)已成为下一代储能系统的有力竞争者。
    的头像 发表于 05-23 09:27 527次阅读
    基于2D/2D纳米复合<b class='flag-5'>材料</b>的高性能<b class='flag-5'>镁</b>/锂离子<b class='flag-5'>电池</b>协同阴极设计

    电池正极材料的分类 电池正极材料的特性

    电池正极材料是决定电池性能的关键因素之,它们影响着电池的能量密度、循环寿命、安全性以及成本等
    的头像 发表于 05-19 14:49 1579次阅读

    什么是正极材料正极材料的四大类型?

    正极材料是锂离子电池中的重要组成部分,它位于电池正极
    的头像 发表于 05-19 14:42 3567次阅读

    电池正极材料有哪些种类

    电池正极材料是决定电池性能的关键因素之,它们影响着电池的能量密度、循环寿命、安全性以及成本
    的头像 发表于 05-19 14:36 1996次阅读

    使用NVIDIA Holoscan for Media构建下一代直播媒体应用

    NVIDIA Holoscan for Media 现已向所有希望在完全可重复使用的集群上构建下一代直播媒体应用的开发者开放。
    的头像 发表于 04-16 14:04 666次阅读

    华为公布项名为“钠电池复合正极材料及其应用”的发明专利

    近日,华为于4月2日公布项名为“钠电池复合正极材料及其应用”的发明专利,该专利技术可实现复合正极材料
    的头像 发表于 04-07 10:54 1119次阅读

    三元深共晶电解液诱发形成具有呼吸效应的固体电解质界面用于长寿命水系离子电池

    可充电离子电池(RMBs)因其丰富的资源、高理论比容量(负极为3833 mAh cm-3)和相对较低的金属
    的头像 发表于 03-11 10:36 834次阅读
    三元深共晶电解液诱发形成具有呼吸效应的固体电解质界面用于长寿命水系<b class='flag-5'>镁</b>离子<b class='flag-5'>电池</b>

    利用太阳辐射直接修复富锂富锰正极

    富锂(Li)和富锰(Mn)层状氧化物材料(LMRO)因其高能量密度而被认为是最有前途的下一代电池正极材料
    的头像 发表于 03-11 09:12 1106次阅读
    利用太阳辐射直接修复富锂富锰<b class='flag-5'>正极</b>!

    烽火通信在MWC 2024展示基于下一代PON和Wi-Fi7的全光接入网

    在全球数字化浪潮中,烽火通信在2024年的世界移动通信大会(MWC)上引领下一代网络技术的新潮流。该公司展示基于下一代PON和Wi-Fi7技术的新
    的头像 发表于 03-01 09:51 1017次阅读