Magnezij bo nadomestil litij v baterijah

Raziskovalci iz Toyotinega inštituta (Severna Amerika) so predlagali izdelavo baterij na osnovi magnezija. Po mnenju inženirjev je ta element precej primeren za baterije, poleg tega pa bodo takšne baterije varnejše in učinkovitejše v primerjavi z litij-ionskimi ter bodo primerne za različne naprave - od telefonov do avtomobilov.

Litij je na zraku zelo vnetljiv, zato so lahko baterije, izdelane iz njega, nevarne. Za izboljšanje varnosti litij-ionskih baterij so uporabili metodo kombiniranja litija z grafitnimi palicami in zmanjšanja števila ionov, kar je prispevalo k manjši gostoti in omejilo količino shranjene energije.

Magnezij je stabilnejši element, zlasti pri interakciji z zrakom, in je tudi energetsko intenzivnejši od litija, vendar se je izkazalo, da je ustvarjanje elektrolita z magnezijem, ki lahko učinkovito prenaša energijo, precejšen izziv.

Razmere so se dramatično spremenile, ko je Rana Mohtadi, višja znanstvenica pri Toyoti, slišala svoje kolege razpravljati o problemih ustvarjanja elektrolita, ki bi lahko prenašal energijo, ne da bi pri tem uničil magnezij, in to jo je pripeljalo do ideje, da bi lahko lastnosti materialov, ki se uporabljajo za shranjevanje vodika, uporabili za magnezijevo baterijo. Rana Mohtadi je svoje misli delila s kolegi in znanstveniki so takoj začeli z raziskavami, da bi preverili Mohtadijevo hipotezo.

Po besedah vodje raziskovalne skupine pri Toyoti odkritja ni mogoče pripisati eni osebi, temveč je zasluga več raziskovalcev na inštitutu, ki so delali v eni ekipi. Raziskovalci so že pripravili opis svojega dela in ga objavili v eni od znanstvenih publikacij. Toyotini inženirji upajo, da bo njihovo odkritje pomagalo drugim znanstvenikom razviti baterije na osnovi magnezija, ki so primerne za vsakodnevno uporabo in ne bodo postale nič manj priljubljene kot so danes litij-ionske baterije.

Po mnenju strokovnjakov baterije na osnovi magnezija niso mogle v celoti izkoristiti svojega potenciala zaradi odvisnosti od kloridnih sistemov. Elektroliti so imeli znatno anodno stabilnost, vendar je uničenje kovinskih komponent povzročilo zmanjšanje zmogljivosti baterije. Toyotini strokovnjaki so uporabili anione borovih gručev, monokarboran, ki proizvajajo preprosto vrsto magnezijeve soli, ki je popolnoma združljiva s kovinskim magnezijem, baterija pa je pokazala oksidativno stabilnost, ki je znatno presegla stabilnost etrskih topil. Pasivnost in neagresivna narava magnezijevega elektrolita omogočata standardizacijo metod testiranja katode, ki se uporablja v standardnih ploščatih baterijah. To odkritje odpira nove možnosti za raziskovalce pri razvoju magnezijevih elektrolitov in njihovi uporabi.

Raziskovalci morajo še veliko postoriti, preden bodo lahko razvili baterije na osnovi magnezija, saj predhodne ocene kažejo, da se bodo takšne baterije pojavile v 15 do 20 letih.

[ 1 ], [ 2 ]