研究克服了镁金属电池的主要技术障碍

能源部国家可再生能源实验室(NREL)的科学家发现了一种开发可充电非水镁金属电池的新方法。

在《自然化学》上发表的概念验证论文详细介绍了科学家如何开创一种方法，以使基于非腐蚀性碳酸盐的电解质中的镁金属具有可逆化学性质，并在原型电池中测试了该概念。与锂离子电池相比，该技术具有潜在的优势-尤其是更高的能量密度，更高的稳定性和更低的成本。

NREL研究人员(左起)Seoung-Bum Son，Steve Harvey，Andrew Norman和Ban Chunmei Ban是《自然化学》白皮书《人工界面使碳酸电解质中可逆镁化学反应》的合著者。二次离子质谱。该设备使他们能够研究微米级到纳米级的材料降解和失效机理。(照片由丹尼斯·施罗德/ NREL摄影)

“作为科学家，我们一直在思考：下一步是什么?” NREL材料科学部门的科学家，该论文的相应作者潘春梅说：“人工界面使碳酸盐电解质中的镁化学可逆。” 她说，占主导地位的锂离子电池技术正在接近每单位体积可以存储的最大能量，因此“迫切需要探索能够以更低的成本提供更多能量的新电池化学物质”。

该论文的第一作者，NREL的前博士后和科学家，Seoung-Bum Son说：“这一发现将为镁电池的设计提供新的途径。” NREL的其他合著者包括Steve Harvey，Adam Stokes和Andrew Norman。

电化学反应功率的电池作为离子流过的液体(电解质从负极(阴极)到正电极(阳极))。对于使用锂的电池，电解质是包含锂离子的盐溶液。同样重要的是化学反应必须是可逆的，以便电池可以充电。