蓋世汽車訊 據(jù)外媒報道，科爾多瓦大學（University of Córdoba，UCO）研究小組與廈門大學和保加利亞科學院（Bulgarian Academy of Sciences）在實驗室內(nèi)聯(lián)合研究，發(fā)現(xiàn)使用新化合物（鎂和錳氧化物）作為陰極的鎂電池的可行性。

圖片來源：科爾多瓦大學

所有電池都由陽極、陰極和電解質(zhì)組成，三者間可發(fā)生會釋放可用能量的化學反應(yīng)。在此次研究中，研究人員使用金屬鎂作為陽極（電池的負極），因為金屬鎂比目前的鋰離子電池的負極容量更大，而且不會產(chǎn)生枝晶（影響電池安全的沉積物，導致電池短路）。

雖然金屬鎂可以使電池容量翻倍，但產(chǎn)生反應(yīng)也更加困難。UCO研究員Gregorio Ortiz表示：“不是所有材料都可以和鎂一起使用，且同時需要理論和實踐的初步研究才能最終實現(xiàn)高效鎂電池。”因此，有必要將鎂金屬與合適的陰極（電池的正極）結(jié)合起來。此次研究中的陰極材料是鎂錳氧化物Mg2MnO4，能以穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)。

該化合物會引起還原和氧化（氧化還原）過程，并產(chǎn)生電池能量。在這個過程中，陰極金屬（錳）被還原并釋放電子給陽極金屬（鎂），陽極金屬接收并氧化。而離子轉(zhuǎn)移會通過連接陽極和陰極的電解質(zhì)完成。在此次研究中，研究人員使用了一種非水電解質(zhì)，可以在更高的電壓下工作。

該研究是2018年開始的一項研究項目的一部分，研究人員分別來自科爾多瓦大學、廈門大學和保加利亞科學院。這些研究人員將理論計算與實驗組件相結(jié)合，并使用X射線衍射、電子順磁共振、電子顯微鏡和光電子能譜等技術(shù)。研究人員證實，含有錳化合物的鎂電池可將容量提高到3.1 V，這意味著該電池在實驗室規(guī)模的能量密度為335 Wh/kg，是鋰離子電池能量密度的60%，而此前的研究從未超過最大值2.2 V。然而，研究人員還發(fā)現(xiàn)，在充電和放電循環(huán)中，電池的初始容量減少了一半。

但該研究獲得的結(jié)果表明實現(xiàn)高容量鎂電池還是有可能的。目前，該研究只在實驗室層面進行了測試，具體在規(guī)模量產(chǎn)的表現(xiàn)如何還需行業(yè)進行投資開發(fā)。

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