鎂電池研究的進(jìn)展
鎂電池有希望為現(xiàn)代生活提供安全的電能——與傳統(tǒng)的鋰離子電池不同,鎂電池沒有燃爆危險(xiǎn),但儲(chǔ)電能力有限。
據(jù)休斯頓電器與計(jì)算機(jī)工程大學(xué)的Hyun Deog Yoo介紹,這種新電池通過將單氯化鎂交聯(lián)到二硫化鈦電極之中存儲(chǔ)電能。由于保留了鎂-氯鍵,這種電極比傳統(tǒng)的鎂電極擴(kuò)散速度快很多。新電池的儲(chǔ)電能力為400 mAhg,而之前的鎂電池只有100 mAhg,工業(yè)鋰離子電池也只有200 mAhg。但相比鋰電池3~4 V的電壓而言,這種新電池的電壓只有不到1 V。鋰電池的高伏特和高能量密度使之成為了電池標(biāo)桿,但鋰的昂貴及內(nèi)部樹支狀晶體結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致燃爆。鎂作為地球上一種豐富的資源,廉價(jià)且不會(huì)形成樹突結(jié)構(gòu)。
采用傳統(tǒng)的方法,單氯化鎂分子太大,不能植入到二硫化鈦分子中。研究人員借助過去的經(jīng)驗(yàn)試圖改變納米級微觀結(jié)構(gòu),用有機(jī)“柱”將二硫化鈦內(nèi)部裂隙擴(kuò)大了2倍,從0.57 nm增加到了1.8 nm。這樣的裂隙雖然仍很小,但足以將氯化鎂嵌入。
[靳愛民摘譯自 Science News Daily,2017-08-24]