“充电未来 用于可充电镁电池的新型岩盐”
虽然今天的生活很大程度上依赖于电力,但是对电力的不懈诉求越来越需要绿色和便携式的能源。 风车和太阳能电池板是有前途的替代品,但生产水平的变动依赖于外部因素,变得不可靠。 因此,从资源分配和经济的角度来看,高能量密度的二次电池是前进的方向。 通过合成促进离子化学逆转电极的新材料(金属化合物),东京理科大学的idemoto教授率领的研究小组通过为生产能源提供重要的基础来对抗能源的浪费。 新一代可充电的镁二次电池。
最受欢迎的便携式能源是电池包括阳极、阴极和电解质三个基本组件。 它们参与化学反应的相互作用,从而产生从阳极被阴极吸收的多余电子(氧化) ),引起被称为氧化还原反应的过程。 电解质会抑制阳极和阴极之间的电子流动,因此电子优先流向外部电路,引起电流或电流。 阴极/阳极中的材料无法吸收/释放电子时,认为电池死了。
但是,在一些材料中,可以使用向相反方向工作的外部电力来逆转化学反应,使材料恢复到原来的状态。 的二次电池类似于手机、平板电脑等便携式电子设备中使用的电池。
东京理科大学的idemoto教授及其同事合成了钴置换的mgnio2,作为新阴极显示出了很有前景的结果。 我们的焦点是采用多价镁离子作为可动离子的镁二次电池。 idemoto教授强调,他们的研究及其诱人的未来在下一代二次电池中将具有高能量密度。 最近,由于镁的毒性低,容易发生逆反应,因此作为高能量密度二次电池的负极材料使用的热情越来越高。 但是,由于缺乏合适的互补阴极和电解质,实现这些仍然很困难。 这是这些研究者希望通过在该期刊上发表的研究来改变的目标无机化学。
基于标准实验室技术,研究人员用逆共沉淀法合成了新盐。 他们可以从水溶液中提取新的岩盐。 为了研究萃取盐的结构和晶格图像,互补地采用了中子和同步加速器x射线光谱。 也就是说,研究了向粉末样品照射中子和x射线时产生的衍射图形会引起某个位置的强度特征峰。 另外,对岩盐类型进行了理论计算和模拟,指出了适当的阴极材料可能需要的充电-放电行为。 这样,他们就可以明确mg、ni的序列,
除了结构分解外,研究人员还在一些条件下用三极电池和已知参比电极进行了充放电测试,了解了岩盐作为镁二次电池阴极材料的电化学特征。 他们发现通过mg成分和ni / co比率可以控制电池的特征。 这些结构和电化学分解可以说明岩盐作为阴极材料的最佳组成和不同环境条件下的可靠性。 idemoto教授和团队对合成岩盐的特点很乐观,正如他们强调的那样,作为正极材料有很好的潜力。
目前,二次电池产业主要由用于电力储存的锂离子电池、车辆、便携设备主导。 但是,这些电池的能量密度和储存量是有上限的。 但是,对idemoto教授来说,限制是一个机会,正如他所说,新型镁二次电池有可能随着未来的研究和开发而超越锂离子电池,成为高能量密度二次电池。
如果有这样的研究所带来的乐观情绪,可以确信人类充满了今天科学照耀的明天。
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