镁将取代锂电池
最近審查：02.07.2025
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丰田北美研究院的研究人员提出了研制镁基电池的方案。工程师们表示，这种元素非常适合用于电池，而且与锂离子电池相比，这种电池更安全、更高效，适用于从手机到汽车等各种设备。
锂暴露在空气中极易燃烧，因此用锂制成的电池可能存在危险。为了提高锂离子电池的安全性，研究人员采用了一种将锂与石墨棒结合的方法，减少了锂离子的数量，但这也导致了电池密度的降低，并限制了电池的储能容量。
镁是一种更稳定的元素，尤其是与空气相互作用时，而且它也比锂更耗能，但事实证明，用镁制造一种能够有效传输能量的电解质是一项相当大的挑战。
丰田高级科学家拉娜·莫塔迪（Rana Mohtadi）无意中听到同事们讨论如何研制一种既能转移能量又不会破坏镁的电解质，情况发生了巨大变化。这让她萌生了一个想法：可以将储氢材料的特性应用于镁电池。拉娜·莫塔迪与同事们分享了她的想法，科学家们立即展开研究，以验证莫塔迪的假设。
据丰田研究小组负责人介绍，这项发现并非个人之功，而是该研究所多名研究人员共同努力的成果。研究人员已经撰写了研究成果描述，并发表在一份科学出版物上。丰田工程师希望，他们的发现能够帮助其他科学家开发适合日常使用的镁基电池，使其普及程度不亚于如今的锂离子电池。
专家指出，镁基电池由于依赖氯化物体系，无法充分发挥其潜力。电解液具有良好的阳极稳定性，但金属成分的破坏导致电池性能下降。丰田专家利用硼簇阴离子单碳硼烷，生成一种与金属镁完全兼容的简单镁盐，该电池表现出显著优于醚类溶剂的氧化稳定性。镁电解液的钝化和非腐蚀性使其能够标准化标准平板电池阴极的测试方法。这一发现为研究人员在镁电解液及其应用方面的开发开辟了新的可能性。
在镁基电池真正研发出来之前，研究人员还有很多工作要做，初步估计这种电池将在15到20年后出现。
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