Исследователи под руководством профессора Денниса Люна с факультета машиностроения Гонконгского университета (HKU) открыли новую возможность — перезаряжаемую водную батарею с анодом из металлического магния. Нововведение открывает новое направление развития постлитий-ионных аккумуляторов.
«Благодаря высокой теоретической емкости и отрицательному электрохимическому потенциалу магний является привлекательным анодным материалом», — сказал профессор Леунг. «Магний также нетоксичен и распространен в земле».
Магний (Mg) составляет более 2% земной коры и в 1,000 раз более распространен, чем литий. Металлы Mg долгое время считались трудными для использования в батареях из-за их высокой реакционной способности. Mg пассивируется под воздействием влаги, образуя непроницаемую окислительную пленку, блокирующую окислительно-восстановительные реакции. Большинство исследователей изучают батареи Mg с неводными органическими электролитами, но они часто дороги, нестабильны и имеют плохую проводимость.
Перезаряжаемые магниевые (Mg) аккумуляторы представляют собой многообещающую технологию пост-литий-ионных аккумуляторов, но их развитию серьезно препятствует пассивирующая природа Mg, особенно в водных растворах. Из-за быстрого отказа от его обратимости использование Mg-анодов в водных электролитах упускалось из виду, и вместо этого большинство исследователей сосредотачиваются на неводных системах. В этой работе впервые была реализована обратимая химия водного Mg-аккумулятора путем преобразования его непроницаемой пассивирующей пленки в проводящий комплекс оксида металла, чему способствует регулирование Cl- и подавление реакции выделения водорода с использованием воды MgCl2. -солевой (WIS) электролит. В сочетании с гексацианоферратом меди в качестве катода полная батарея демонстрирует впечатляющее плато напряжения 2.4–2.0 В и стабильность более 700 циклов с кулоновским КПД до 99% при 0.5 А·г–1. Растворение и осаждение Mg оказались обратимыми в водном электролите MgCl2 WIS.
Брайан Ван - идейный лидер футуризма и популярный научный блоггер с 1 миллионом читателей в месяц. Его блог Nextbigfuture.com занимает первое место среди новостных научных блогов. Он охватывает многие прорывные технологии и тенденции, включая космос, робототехнику, искусственный интеллект, медицину, биотехнологию против старения и нанотехнологии.
Известный тем, что выявляет передовые технологии, он в настоящее время является соучредителем стартапа и сборщиком средств для компаний с высоким потенциалом на ранней стадии. Он является руководителем отдела исследований ассигнований на инвестиции в глубокие технологии и ангел-инвестором в Space Angels.
Часто выступая в корпорациях, он был спикером TEDx, спикером Университета сингулярности и гостем на многочисленных интервью для радио и подкастов. Он открыт для публичных выступлений и консультирования.
