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美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的研究人員發(fā)現(xiàn)了開(kāi)發(fā)可充電非水性鎂金屬電池(non-aqueous magnesium-metal battery)的新方法。該方法可在非腐蝕性碳酸鹽基電解質(zhì)中實(shí)現(xiàn)鎂金屬的可逆化學(xué)反應(yīng)，并在原型電池中測(cè)試了該概念。該技術(shù)與鋰離子電池相比具有潛在的優(yōu)勢(shì)，包括更高的能量密度、更高的穩(wěn)定性和更低的成本。
研發(fā)人員采用聚丙烯腈和鎂離子鹽，研制出一種保護(hù)鎂陽(yáng)極表面的人工固體電解質(zhì)界面。這種被保護(hù)的陽(yáng)極表現(xiàn)出了高性能?？茖W(xué)家們組裝了原型電池來(lái)證明人工界面的穩(wěn)固性，結(jié)果顯示，具有受保護(hù)陽(yáng)極的電池能夠在碳酸鹽電解質(zhì)中實(shí)現(xiàn)可逆的鎂化學(xué)反應(yīng)，這在以前從未被證實(shí)過(guò)。
先前的研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)碳酸鹽電解質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)在鎂的表面形成了阻擋層，阻礙了電池的可充電性。同時(shí)，鎂離子可反向流動(dòng)通過(guò)高腐蝕性液體電解質(zhì)，但這阻礙了高壓鎂電池研發(fā)成功的可能性。
該研發(fā)團(tuán)隊(duì)展示了鎂金屬電池的可充電性，這為同時(shí)解決了陽(yáng)極/電解質(zhì)不兼容性以及離子脫離陰極的限制提供了前所未有的途徑。這項(xiàng)研究的資金來(lái)自于NREL實(shí)驗(yàn)室定向研究和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目(Directed Research and Development Program)。
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