Naukowcy pod kierownictwem profesora Dennisa Leunga z Wydziału Inżynierii Mechanicznej Uniwersytetu w Hongkongu (HKU) odkryli nową możliwość — akumulator wodny z metalową anodą magnezową. Innowacja otwiera nowy kierunek rozwoju akumulatorów postlitowo-jonowych.
„Dzięki dużej pojemności teoretycznej i ujemnemu potencjałowi elektrochemicznemu magnez jest atrakcyjnym materiałem anodowym” – powiedział profesor Leung. „Magnez jest również nietoksyczny i występuje w dużych ilościach w ziemi”.
Magnez (Mg) stanowi ponad 2% skorupy ziemskiej i występuje w ilościach 1,000 razy większych niż lit. Metale Mg przez długi czas uważano za trudne w zastosowaniu w akumulatorach ze względu na ich wysoką reaktywność. Mg ulega pasywacji pod wpływem wilgoci, tworząc nieprzepuszczalną warstwę utleniającą, która blokuje reakcje redoks. Większość badaczy bada akumulatory Mg z niewodnymi elektrolitami organicznymi, ale często są one kosztowne, niestabilne i słabo przewodzące.
Akumulatory magnezowe (Mg) to obiecująca technologia akumulatorów post-litowo-jonowych, ale ich rozwój został poważnie utrudniony ze względu na pasywacyjny charakter Mg, szczególnie w roztworach wodnych. Ze względu na szybkie odrzucenie jego odwracalności, przeoczono zastosowanie anod Mg w elektrolitach wodnych i większość badaczy skupia się zamiast tego na układach niewodnych. W tej pracy po raz pierwszy zrealizowano odwracalną chemię wodnego akumulatora Mg poprzez konwersję jego nieprzepuszczalnej warstwy pasywacyjnej w przewodzący kompleks tlenku metalu, ułatwioną przez regulację Cl– i tłumienie reakcji wydzielania wodoru za pomocą wody MgCl2 -elektrolit w soli (WIS). W połączeniu z heksacyjanożelazianem miedzi jako katodą, pełny akumulator wykazuje imponujące plateau napięcia 2.4–2.0 V i stabilność ponad 700 cykli przy sprawności kulombowskiej do 99% przy 0.5 A g–1. W wodnym elektrolicie MgCl2 WIS okazało się, że rozpuszczanie i osadzanie się Mg jest odwracalne.
Brian Wang jest liderem myśli futurystycznej i popularnym blogerem naukowym z milionem czytelników miesięcznie. Jego blog Nextbigfuture.com zajmuje pierwsze miejsce w rankingu Science News Blog. Obejmuje wiele przełomowych technologii i trendów, w tym przestrzeń kosmiczną, robotykę, sztuczną inteligencję, medycynę, biotechnologię przeciwstarzeniową i nanotechnologię.
Znany z identyfikowania najnowocześniejszych technologii, obecnie jest współzałożycielem startupu i fundraiserem dla firm o wysokim potencjale we wczesnej fazie rozwoju. Pełni funkcję Szefa Działu Badań Alokacji dla inwestycji w głębokie technologie oraz Anioła Inwestora w Space Angels.
Częsty mówca w korporacjach, mówca TEDx, mówca Singularity University i gościnnie w licznych wywiadach dla radia i podcastów. Jest otwarty na wystąpienia publiczne i doradzanie.
