Új kiadványok
A magnézium felváltja a lítiumot az akkumulátorokban
Utolsó ellenőrzés: 02.07.2025
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
Az észak-amerikai Toyota Intézet kutatói magnézium alapú akkumulátorok létrehozását javasolták. A mérnökök szerint ez az elem nagyon alkalmas akkumulátorokhoz, ráadásul az ilyen akkumulátorok biztonságosabbak és hatékonyabbak lesznek a lítium-ion akkumulátorokhoz képest, és különféle eszközökhöz - a telefonoktól az autókig - alkalmasak lesznek.
A lítium levegővel érintkezve nagyon gyúlékony, így a belőle készült akkumulátorok veszélyesek lehetnek. A lítium-ion akkumulátorok biztonságának javítása érdekében egy olyan módszert alkalmaztak, amelynek során a lítiumot grafit rudakkal kombinálták, és csökkentették az ionok számát, ami alacsonyabb sűrűséget eredményezett, és korlátozta a tárolt energia mennyiségét.
A magnézium stabilabb elem, különösen levegővel való kölcsönhatás esetén, és energiaigényesebb is, mint a lítium, de a magnéziummal készült, hatékony energiaátadásra alkalmas elektrolit létrehozása meglehetősen nehéznek bizonyult.
A helyzet drámaian megváltozott, amikor Rana Mohtadi, a Toyota vezető tudósa meghallotta kollégáit, amint a magnézium roncsolása nélkül energiát átvivő elektrolit előállításának problémáiról beszélgetnek, és ez arra az ötletre vezette, hogy a hidrogén tárolására használt anyagok tulajdonságai alkalmazhatók egy magnézium akkumulátorra. Rana Mohtadi megosztotta gondolatait kollégáival, és a tudósok azonnal megkezdték a kutatást Mohtadi hipotézisének tesztelésére.
A Toyota kutatócsoport vezetője szerint a felfedezés nem egyetlen személynek tulajdonítható, hanem az intézet több kutatójának érdeme, akik egy csapatban dolgoztak. A kutatók már elkészítették munkájuk leírását, és azt az egyik tudományos kiadványban is publikálták. A Toyota mérnökei abban reménykednek, hogy felfedezésük segíteni fog más tudósoknak olyan magnézium alapú akkumulátorok fejlesztésében, amelyek alkalmasak a mindennapi használatra, és nem lesznek kevésbé népszerűek, mint a lítium-ion akkumulátorok napjainkban.
Szakértők szerint a magnézium alapú akkumulátorok nem tudták teljes mértékben kiaknázni a bennük rejlő lehetőségeket a kloridos rendszerektől való függőségük miatt. Az elektrolitok jelentős anódos stabilitással rendelkeztek, de a fém alkatrészek megsemmisülése az akkumulátor teljesítményének csökkenését okozta. A Toyota szakemberei bórklaszter anionokat, monokarboránt használtak, amelyek egy egyszerű típusú magnéziumsót eredményeznek, amely teljes mértékben kompatibilis a fémes magnéziummal, és az akkumulátor oxidatív stabilitást mutatott, amely jelentősen meghaladta az éter oldószerekét. A magnézium elektrolit passzivitása és nem agresszív jellege lehetővé teszi a standard lapos akkumulátorokban használt katód vizsgálati módszereinek szabványosítását. Ez a felfedezés új lehetőségeket nyit meg a kutatók számára a magnézium elektrolitok és alkalmazásaik fejlesztésében.
A kutatóknak még sok munkájuk van a magnéziumalapú akkumulátorok kifejlesztése előtt, az előzetes becslések szerint az ilyen akkumulátorok 15-20 éven belül megjelennek.
[