Magnez zastąpi lit w bateriach

Naukowcy z Instytutu Toyoty (Ameryka Północna) zaproponowali stworzenie baterii na bazie magnezu. Według inżynierów ten pierwiastek jest całkiem odpowiedni do baterii, ponadto takie baterie będą bezpieczniejsze i wydajniejsze w porównaniu z litowo-jonowymi i będą odpowiednie do różnych urządzeń - od telefonów po samochody.

Lit jest wysoce łatwopalny w kontakcie z powietrzem, więc baterie z niego wykonane mogą być niebezpieczne. Aby poprawić bezpieczeństwo baterii litowo-jonowych, zastosowano metodę łączenia litu z prętami grafitowymi i zmniejszenia liczby jonów, co przyczyniło się do zmniejszenia gęstości i ograniczyło ilość magazynowanej energii.

Magnez jest pierwiastkiem bardziej stabilnym, zwłaszcza w kontakcie z powietrzem, a także wymagającym więcej energii niż lit. Jednakże stworzenie elektrolitu z magnezem, który mógłby skutecznie przenosić energię, okazało się nie lada wyzwaniem.

Sytuacja zmieniła się dramatycznie, gdy Rana Mohtadi, starsza naukowiec w Toyocie, podsłuchała, jak jej koledzy rozmawiają o problemach tworzenia elektrolitu, który mógłby przenosić energię bez niszczenia magnezu, co doprowadziło ją do pomysłu, że właściwości materiałów używanych do przechowywania wodoru można zastosować w akumulatorze magnezowym. Rana Mohtadi podzieliła się swoimi przemyśleniami ze swoimi kolegami, a naukowcy natychmiast rozpoczęli badania, aby przetestować hipotezę Mohtadi.

Według szefa grupy badawczej Toyoty odkrycia nie można przypisać jednej osobie, ale jest to zasługa kilku badaczy z instytutu, którzy pracowali w jednym zespole. Naukowcy przygotowali już opis swojej pracy i opublikowali go w jednym z wydawnictw naukowych. Inżynierowie Toyoty mają nadzieję, że ich odkrycie pomoże innym naukowcom opracować baterie na bazie magnezu, które nadadzą się do codziennego użytku i staną się nie mniej popularne niż obecnie baterie litowo-jonowe.

Według ekspertów, baterie na bazie magnezu nie były w stanie w pełni wykorzystać swojego potencjału ze względu na zależność od systemów chlorkowych. Elektrolity miały znaczną stabilność anodową, ale zniszczenie elementów metalowych spowodowało spadek wydajności baterii. Specjaliści Toyoty użyli anionów klastrowych boru, monokarboranu, które wytwarzają prosty rodzaj soli magnezowej, która jest w pełni kompatybilna z metalicznym magnezem, a bateria wykazała stabilność oksydacyjną, która znacznie przewyższała rozpuszczalniki eterowe. Pasywność i nieagresywna natura elektrolitu magnezowego umożliwiają standaryzację metod testowania katody stosowanej w standardowych płaskich bateriach. To odkrycie otwiera nowe możliwości dla badaczy w zakresie rozwoju elektrolitów magnezowych i ich zastosowań.

Naukowcy muszą jeszcze wykonać wiele pracy, zanim uda się opracować baterie magnezowe. Wstępne szacunki wskazują, że takie baterie pojawią się w ciągu 15–20 lat.

[ 1 ], [ 2 ]