रिचार्जेबल मैग्नीशियम बैटरी की प्रगति

हांगकांग विश्वविद्यालय (HKU) में मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर डेनिस लेउंग के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने एक नई संभावना की खोज की है - एक मैग्नीशियम धातु एनोड के साथ एक रिचार्जेबल जलीय बैटरी। पोस्ट-लिथियम-आयन बैटरी के विकास के लिए नवाचार एक नई दिशा खोलता है।

"एक उच्च सैद्धांतिक क्षमता और नकारात्मक विद्युत रासायनिक क्षमता के साथ, मैग्नीशियम एक आकर्षक एनोड सामग्री है," प्रोफेसर लेउंग ने कहा। "मैग्नीशियम भी गैर-विषाक्त और पृथ्वी-प्रचुर मात्रा में है।"

मैग्नीशियम (Mg) पृथ्वी की पपड़ी का 2% से अधिक बनाता है और लिथियम की तुलना में 1,000 गुना अधिक प्रचुर मात्रा में है। एमजी धातुओं को उनकी उच्च प्रतिक्रियाशीलता के कारण बैटरी में लंबे समय तक उपयोग करना मुश्किल माना जाता था। नमी के संपर्क में आने पर Mg निष्क्रिय हो जाता है, एक अभेद्य ऑक्सीकरण फिल्म बनाता है जो रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं को रोकता है। अधिकांश शोधकर्ता गैर-जलीय कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ एमजी बैटरी का अध्ययन करते हैं, लेकिन वे अक्सर महंगे, अस्थिर और खराब प्रवाहकीय होते हैं।

रिचार्जेबल मैग्नीशियम (एमजी) बैटरी एक आशाजनक पोस्ट-ली-आयन बैटरी तकनीक है, लेकिन विशेष रूप से जलीय समाधानों में एमजी की निष्क्रिय प्रकृति से उनका विकास गंभीर रूप से बाधित हुआ है। इसकी उत्क्रमणीयता की त्वरित बर्खास्तगी के कारण, जलीय इलेक्ट्रोलाइट्स में एमजी एनोड के उपयोग को अनदेखा कर दिया गया है, और अधिकांश शोधकर्ता इसके बजाय गैर-जलीय प्रणालियों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। इस काम में, प्रतिवर्ती, जलीय एमजी बैटरी रसायन विज्ञान को पहली बार महसूस किया गया है, इसकी अभेद्य निष्क्रियता फिल्म को एक प्रवाहकीय धातु ऑक्साइड परिसर में परिवर्तित करके, सीएल-विनियमन द्वारा सुगम किया गया है और एमजीसीएल 2 पानी का उपयोग करके हाइड्रोजन विकास प्रतिक्रिया का दमन किया गया है। -इन-सॉल्ट (WIS) इलेक्ट्रोलाइट। जब कैथोड के रूप में कॉपर हेक्सासायनोफेरेट के साथ युग्मित किया जाता है, तो पूर्ण बैटरी 2.4-2.0 V के एक प्रभावशाली वोल्टेज पठार और 700 A g-99 पर 0.5% तक की कूलम्बिक दक्षता के साथ 1 से अधिक चक्रों की स्थिरता प्रदर्शित करती है। Mg विघटन और जमाव जलीय MgCl2 WIS इलेक्ट्रोलाइट में प्रतिवर्ती साबित हुए हैं।

एसीएस एनर्जी लेटर्स - वाटर-इन-सॉल्ट इलेक्ट्रोलाइट द्वारा सक्षम एक उच्च-वोल्टेज, सीएल--विनियमित, जलीय एमजी धातु बैटरी की प्रतिवर्तीता