Magnesium vil erstatte litium i batterier

Forskere fra Toyota Institute (Nord-Amerika) har foreslått å lage magnesiumbaserte batterier. Ifølge ingeniører er dette elementet ganske godt egnet for batterier, i tillegg vil slike batterier være tryggere og mer effektive sammenlignet med litiumionbatterier, og vil være egnet for ulike enheter - fra telefoner til biler.

Litium er svært brannfarlig når det utsettes for luft, så batterier laget av det kan være farlige. For å forbedre sikkerheten til litiumionbatterier ble det brukt en metode for å kombinere litium med grafittstenger og redusere antallet ioner, noe som bidro til en lavere tetthet og begrenset mengden lagret energi.

Magnesium er et mer stabilt grunnstoff, spesielt når det samhandler med luft, og det er også mer energikrevende enn litium, men det har vist seg å være en ganske stor utfordring å lage en elektrolytt med magnesium som effektivt kan overføre energi.

Situasjonen endret seg dramatisk da Rana Mohtadi, en seniorforsker ved Toyota, overhørte kollegene sine diskutere problemene med å lage en elektrolytt som kunne overføre energi uten å ødelegge magnesium, og dette ledet henne til ideen om at egenskapene til materialer som brukes til å lagre hydrogen kunne anvendes på et magnesiumbatteri. Rana Mohtadi delte tankene sine med kollegene sine, og forskerne startet umiddelbart forskning for å teste Mohtadis hypotese.

Ifølge lederen for Toyotas forskningsgruppe kan ikke oppdagelsen tilskrives én person, men er en fortjeneste fra flere forskere ved instituttet som jobbet i ett team. Forskerne har allerede utarbeidet en beskrivelse av arbeidet sitt og publisert den i en av de vitenskapelige publikasjonene. Toyotas ingeniører håper at oppdagelsen deres vil hjelpe andre forskere med å utvikle magnesiumbaserte batterier som er egnet for daglig bruk og som ikke vil bli mindre populære enn litiumionbatterier er i dag.

Ifølge eksperter klarte ikke magnesiumbaserte batterier å utnytte potensialet sitt fullt ut på grunn av deres avhengighet av kloridsystemer. Elektrolytter hadde betydelig anodisk stabilitet, men ødeleggelsen av metallkomponenter forårsaket en reduksjon i batteriets ytelse. Toyota-spesialister brukte bor-klyngeanioner, monokarboran, som produserer en enkel type magnesiumsalt som er fullt kompatibelt med metallisk magnesium, og batteriet viste oksidativ stabilitet som betydelig overgikk den til eterløsningsmidler. Passiviteten og den ikke-aggressive naturen til magnesiumelektrolytten gjør det mulig å standardisere testmetodene for katoden som brukes i standard flate batterier. Denne oppdagelsen åpner for nye muligheter for forskere innen utvikling av magnesiumelektrolytter og deres anvendelser.

Det er fortsatt mye arbeid som må gjøres av forskere før magnesiumbaserte batterier kan utvikles, og foreløpige estimater tyder på at slike batterier vil dukke opp om 15 til 20 år.

[ 1 ], [ 2 ]