日本东北大学(Tohoku University)的团队取得电池技术进展。据外媒报道,该校研究人员开发出新型可充电镁电池(RMB)阴极材料,即使在低温下也能高效充放电。这种创新材料利用了增强型岩盐结构,有望实现更经济、更安全、容量更高的储能解决方案。
(图片来源:东北大学)
这项研究表明,镁在岩盐结构中的扩散有了相当大的改善。这是一个关键性进展,因为以往这种结构中的原子密度会阻碍镁迁移。通过加入含有七种不同金属元素的重要混合物,该团队创建了富含稳定阳离子空位的晶体结构,使镁更易于嵌入和提取。
这是首次将岩盐氧化物用作RMB阴极材料。研究人员采用了高熵策略,以促进阳离子缺陷激活岩盐氧化物阴极。这一进展还解决了RMB的一个关键问题,即镁在固体材料中传输困难。到目前为止,镁的迁移率在传统阴极材料中(如尖晶石结构材料)需要通过高温来提高。现在,这项研究开发的材料仅在90°C下就能有效工作,从而表明所需的工作温度明显降低。
东北大学材料研究所(IMR)教授Tomoya Kawaguchi指出,这项研究具有更广泛的影响。“锂资源稀缺且分布不均,而供应充足的镁为锂离子电池提供了更可持续、更具成本效益的替代品。借助新开发的阴极材料,镁电池将在各种应用中发挥关键作用,包括电网存储、电动汽车和便携式电子设备,为全球向可再生能源转型和减少碳排放做出贡献。”
IMR另一位教授Tetsu Ichitsubo表示:“这项研究利用镁的内在优势,并突破了以前的材料局限性。这为开发下一代电池铺平了道路,有望产生重大的技术、环境和社会影响。”
总之,在寻求高效、环保的储能解决方案方面,这一突破是向前迈出的重要一步。