科学家开发出可充电镁电池的阴极

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东北大学的研究团队最近在电池科技领域取得重大突破,成功研发出一款适用于可充电镁电池的新型阴极材料,该材料在低温环境下仍能保持高效的充放电性能。这一创新采用了改良的岩盐结构设计,预示着未来可能出现更为经济、安全且储能容量更大的储能解决方案。

科研团队近期发布在《材料化学杂志A》的研究报告中详述了他们的研究成果。他们通过巧妙地在岩盐结构中引入七种金属元素的混合物,创造出富含稳定阳离子空位的晶体结构,极大地促进了镁离子的嵌入和脱嵌过程,显著提升了镁在岩盐结构内的扩散效率。

在此之前,镁在岩盐结构中的迁移难题一直是制约可充电镁电池发展的瓶颈,往往需要高温条件来提高传统阴极材料如尖晶石结构材料中的镁离子迁移速率。而此次东北大学研发的新型阴极材料则在90°C以下就能实现高效运行,大幅度降低了工作温度要求。

东北大学材料研究所的川口智也教授强调了此项研究对全球能源转型的重要意义,指出锂资源的局限性使得镁电池成为一种更具可持续性和经济效益的锂离子电池替代方案。新开发的镁电池正极材料有望在电网储能、电动汽车以及便携式电子设备等诸多领域扮演关键角色,推动全球向可再生能源过渡,减少碳排放。

研究人员表示,这项研究充分利用了镁的内在优势,并成功破解了以往材料的局限性,为下一代电池技术开辟了道路,对科技、环境乃至社会都将产生深远影响。总之,这项突破标志着科学家们在追求高效、环保储能解决方案的道路上迈出了重要一步。