江苏龙网

  1. 首页 > 生活 > >

盖世汽车|中国科学家利用铜离子制高能量镁电池 充放电 200 次仍保持 80% 容量


镁电池是一种非常有前景的电池 ， 不仅成本低 ， 容量还高 。 但是 ， 现在无法实现商用 。 为此 ， 中国科学家们付出了一番努力 。
盖世汽车讯据外媒报道 ， 中国科学院青岛生物能源与过程研究所（QIBEBT）的研究人员离打造具有可行性的高能量输出镁电池又近了一步 。 该项研究可将电动汽车电池中的锂用镁取代 ， 而镁离子是一种富含铜的电荷载体 ， 是一种导电性极高的材料 ， 以让电流自由流动 ， 输出高能量 。
【盖世汽车|中国科学家利用铜离子制高能量镁电池 充放电 200 次仍保持 80% 容量】
盖世汽车|中国科学家利用铜离子制高能量镁电池 充放电 200 次仍保持 80% 容量
本文图片

据美国地质调查局（UnitedStatesGeologicalSurvey）的报告显示 ， 地球上镁的储量远远高于锂 。 镁电池由于镁储量丰富 ， 因而可以降低成本 。 镁的售价约为每吨5000美元 ， 大约是锂的一半 。 此外 ， 即使在室温下 ， 与锂电池相比 ， 镁电池也能提供更高的能量和功率密度 。 最后 ， 由于镁不是一种易于形成枝晶 ， 导致电池内部结构发生故障的材料 ， 因而也更安全 ， 可以避免电池爆炸和火灾的风险 。
但是 ， 在阴极和电解质中使用镁一直是阻碍镁电池发展的障碍 。 镁与电解液产生反应会形成氯化物 ， 而氯化物会导致电池性能变低 ， 无法存储和释放大量能量 ， 在商业上没有竞争力 。 于是 ， 中国科学家们打造了一种经济上可行、使用铜离子作为电荷载体的高性能镁电池 。
在充电过程中 ， 高密度的镁离子在电解液中的扩散会变慢 。 此外 ， 镁离子与阴离子之间的化学键很难打破 ， 导致充放电循环特别差 。 为解决该问题 ， 研究人员在阴极中采用了另一种电荷载体：铜 ， 其可溶解在电解液中 ， 使得电解液由镁、铜离子和硼阴离子（BCM）构成 。
在镁电池放电时 ， 铜离子会溶解在电解液中 ， 并在电极上形成金属铜涂层 。 铜的导电性高 ， 因而电流可以自由流动 ， 由此产生高能量 。
铜电池在经过200次充放电循环后 ， 仍保持了80%的原始容量 ， 表现出良好的性能 。 相比之后 ， 商用锂离子电池在1000次充放电循环后就会损失20%以上的原始容量 。 虽然目前 ， 镁/铜电池在商业上还不可行 ， 但是为研发出可与锂电池竞争的电池开辟了道路 。 该研究负责人CUIGuanglei教授表示："在未来两年内 ， 我们希望让该电池的充放电循环达到1000次里程碑 。 下一步 ， 我们要设计出柔性电池包 ， 因此首先需要打造出凝胶铜离子电解质溶液 。 "


    推荐阅读


    上一篇：法拉利|为何豪车违停很少被拖走？看看车轮，你有办法拖走吗

    下一篇：搜狐|养车之道｜每一位电动汽车车主，都欠爱车一次这样的保养！