東北大學(xué)開發(fā)巖鹽氧化物陰極材料 適用于可充電鎂電池

蓋世汽車訊 日本東北大學(xué)（Tohoku University）的團隊取得電池技術(shù)進展。據(jù)外媒報道，該校研究人員開發(fā)出新型可充電鎂電池（RMB）陰極材料，即使在低溫下也能高效充放電。這種創(chuàng)新材料利用了增強型巖鹽結(jié)構(gòu)，有望實現(xiàn)更經(jīng)濟、更安全、容量更高的儲能解決方案。

（圖片來源：東北大學(xué)）

這項研究表明，鎂在巖鹽結(jié)構(gòu)中的擴散有了相當(dāng)大的改善。這是一個關(guān)鍵性進展，因為以往這種結(jié)構(gòu)中的原子密度會阻礙鎂遷移。通過加入含有七種不同金屬元素的重要混合物，該團隊創(chuàng)建了富含穩(wěn)定陽離子空位的晶體結(jié)構(gòu)，使鎂更易于嵌入和提取。

這是首次將巖鹽氧化物用作RMB陰極材料。研究人員采用了高熵策略，以促進陽離子缺陷激活巖鹽氧化物陰極。這一進展還解決了RMB的一個關(guān)鍵問題，即鎂在固體材料中傳輸困難。到目前為止，鎂的遷移率在傳統(tǒng)陰極材料中（如尖晶石結(jié)構(gòu)材料）需要通過高溫來提高?，F(xiàn)在，這項研究開發(fā)的材料僅在90°C下就能有效工作，從而表明所需的工作溫度明顯降低。

東北大學(xué)材料研究所（IMR）教授Tomoya Kawaguchi指出，這項研究具有更廣泛的影響。“鋰資源稀缺且分布不均，而供應(yīng)充足的鎂為鋰離子電池提供了更可持續(xù)、更具成本效益的替代品。借助新開發(fā)的陰極材料，鎂電池將在各種應(yīng)用中發(fā)揮關(guān)鍵作用，包括電網(wǎng)存儲、電動汽車和便攜式電子設(shè)備，為全球向可再生能源轉(zhuǎn)型和減少碳排放做出貢獻?！?

IMR另一位教授Tetsu Ichitsubo表示：“這項研究利用鎂的內(nèi)在優(yōu)勢，并突破了以前的材料局限性。這為開發(fā)下一代電池鋪平了道路，有望產(chǎn)生重大的技術(shù)、環(huán)境和社會影響?！?

總之，在尋求高效、環(huán)保的儲能解決方案方面，這一突破是向前邁出的重要一步。