Forskere ledet af professor Dennis Leung fra Department of Mechanical Engineering ved University of Hong Kong (HKU) har opdaget en ny mulighed - et genopladeligt vandigt batteri med en magnesiummetalanode. Innovationen åbner en ny retning for udviklingen af post-lithium-ion-batterier.
"Med en høj teoretisk kapacitet og negativt elektrokemisk potentiale er magnesium et attraktivt anodemateriale," sagde professor Leung. "Magnesium er også ugiftigt og rigeligt af jord."
Magnesium (Mg) udgør over 2% af jordskorpen og er 1,000 gange mere rigeligt end lithium. Mg-metaller blev længe anset for vanskelige at bruge i batterier på grund af deres høje reaktivitet. Mg passiveres, når det udsættes for fugt, og danner en uigennemtrængelig oxidationsfilm, der blokerer redoxreaktioner. De fleste forskere studerer Mg-batterier med ikke-vandige organiske elektrolytter, men de er ofte dyre, ustabile og dårligt ledende.
Genopladelige magnesium (Mg) batterier er en lovende post-Li-ion batteriteknologi, men deres udvikling er blevet kritisk hæmmet af den passiverende natur af Mg, især i vandige opløsninger. På grund af en hurtig afvisning af dets reversibilitet er brugen af Mg-anoder i vandige elektrolytter blevet overset, og de fleste forskere fokuserer i stedet på ikke-vandige systemer. I dette arbejde er reversibel, vandig Mg-batterikemi blevet realiseret for første gang via omdannelsen af dens uigennemtrængelige passiveringsfilm til et ledende metallisk oxidkompleks, lettet af Cl-regulering og undertrykkelse af hydrogenudviklingsreaktionen ved hjælp af et MgCl2-vand -in-salt (WIS) elektrolyt. Når det kobles med kobberhexacyanoferrat som katode, udviser det fulde batteri et imponerende spændingsplateau på 2.4–2.0 V og en stabilitet på over 700 cyklusser med en Coulombic effektivitet på op til 99 % ved 0.5 A g–1. Mg-opløsning og -aflejring har vist sig at være reversibel i den vandige MgCl2 WIS-elektrolyt.
Brian Wang er en futuristisk tankeleder og en populær Science blogger med 1 million læsere om måneden. Hans blog Nextbigfuture.com er rangeret som #1 Science News Blog. Det dækker mange forstyrrende teknologi og tendenser, herunder rum, robotik, kunstig intelligens, medicin, anti-aging bioteknologi og nanoteknologi.
Han er kendt for at identificere banebrydende teknologier og er i øjeblikket medstifter af en opstart og fundraiser til virksomheder med et højt potentiale på et tidligt stadium. Han er forskningschef for tildelinger til dybe teknologiske investeringer og en engelinvestor hos Space Angels.
Han har været en hyppig foredragsholder i virksomheder og har været TEDx -højttaler, en Singularity University -højttaler og gæst ved adskillige interviews til radio og podcasts. Han er åben for offentlige taler og rådgivende engagementer.
