研究克服了鎂金屬電池的主要技術障礙

能源部國家可再生能源實驗室(NREL)的科學家發現了一種開發可充電非水鎂金屬電池的新方法。

在《自然化學》上發表的概念驗證論文詳細介紹了科學家如何開創一種方法，以使基于非腐蝕性碳酸鹽的電解質中的鎂金屬具有可逆化學性質，并在原型電池中測試了該概念。與鋰離子電池相比，該技術具有潛在的優勢-尤其是更高的能量密度，更高的穩定性和更低的成本。

NREL研究人員(左起)Seoung-Bum Son，Steve Harvey，Andrew Norman和Ban Chunmei Ban是《自然化學》白皮書《人工界面使碳酸電解質中可逆鎂化學反應》的合著者。二次離子質譜。該設備使他們能夠研究微米級到納米級的材料降解和失效機理。(照片由丹尼斯·施羅德/ NREL攝影)

“作為科學家，我們一直在思考：下一步是什么?” NREL材料科學部門的科學家，該論文的相應作者潘春梅說：“人工界面使碳酸鹽電解質中的鎂化學可逆。” 她說，占主導地位的鋰離子電池技術正在接近每單位體積可以存儲的最大能量，因此“迫切需要探索能夠以更低的成本提供更多能量的新電池化學物質”。

該論文的第一作者，NREL的前博士后和科學家，Seoung-Bum Son說：“這一發現將為鎂電池的設計提供新的途徑。” NREL的其他合著者包括Steve Harvey，Adam Stokes和Andrew Norman。

電化學反應功率的電池作為離子流過的液體(電解質從負極(陰極)到正電極(陽極))。對于使用鋰的電池，電解質是包含鋰離子的鹽溶液。同樣重要的是化學反應必須是可逆的，以便電池可以充電。