Forskere ledet av professor Dennis Leung fra Institutt for maskinteknikk ved University of Hong Kong (HKU) har oppdaget en ny mulighet - et oppladbart vannbatteri med en magnesiummetallanode. Innovasjonen åpner en ny retning for utviklingen av post-litium-ion-batterier.
"Med en høy teoretisk kapasitet og negativt elektrokjemisk potensial er magnesium et attraktivt anodemateriale," sa professor Leung. "Magnesium er også ikke-giftig og rikelig med jord."
Magnesium (Mg) utgjør over 2 % av jordskorpen og er 1,000 ganger mer rikelig enn litium. Mg-metaller ble lenge ansett som vanskelige å bruke i batterier på grunn av deres høye reaktivitet. Mg passiveres når det utsettes for fuktighet, og danner en ugjennomtrengelig oksidasjonsfilm som blokkerer redoksreaksjoner. De fleste forskere studerer Mg-batterier med ikke-vandige organiske elektrolytter, men de er ofte kostbare, ustabile og dårlig ledende.
Oppladbare Magnesium (Mg) batterier er en lovende post-Li-ion batteriteknologi, men utviklingen deres har blitt kritisk hemmet av den passiverende naturen til Mg, spesielt i vandige løsninger. På grunn av en rask avvisning av reversibiliteten, har bruken av Mg-anoder i vandige elektrolytter blitt oversett, og de fleste forskere fokuserer på ikke-vandige systemer i stedet. I dette arbeidet har reversibel, vandig Mg-batterikjemi blitt realisert for første gang, via konvertering av dens ugjennomtrengelige passiveringsfilm til et ledende metallisk oksidkompleks, tilrettelagt av Cl-regulering og undertrykkelse av hydrogenutviklingsreaksjonen ved bruk av et MgCl2-vann -in-salt (WIS) elektrolytt. Når det kobles med kobberheksacyanoferrat som katode, viser det fulle batteriet et imponerende spenningsplatå på 2.4–2.0 V og en stabilitet på over 700 sykluser med en Coulombic effektivitet på opptil 99 % ved 0.5 A g–1. Mg-oppløsning og avsetning har vist seg å være reversibel i den vandige MgCl2 WIS-elektrolytten.
Brian Wang er en futuristisk tankeleder og en populær vitenskapsblogger med 1 million lesere per måned. Bloggen hans Nextbigfuture.com er rangert som #1 Science News Blog. Den dekker mange forstyrrende teknologi og trender, inkludert rom, robotikk, kunstig intelligens, medisin, anti-aging bioteknologi og nanoteknologi.
Han er kjent for å identifisere banebrytende teknologier, og er for tiden en av grunnleggerne av en oppstart og innsamling for høy potensielle selskaper i et tidlig stadium. Han er forskningssjef for allokasjoner for dype teknologiinvesteringer og en engelinvestor hos Space Angels.
Han er en hyppig foredragsholder i selskaper, og har vært TEDx -foredragsholder, høyttaler på Singularity University og gjest på mange intervjuer for radio og podcaster. Han er åpen for offentlige foredrag og rådgivning.
