I ricercatori del Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell’Università di Hong Kong hanno sviluppato un nuovo design della batteria con una proposta innovativa, sostenibile e ad alta densità di energia. Questo formato utilizza ioni di magnesio ad alte prestazioni, quasi allo stato solido (Mg -ion).
Recentemente, le batterie agli ioni di magnesio sono emerse come possibile alternativa date le limitazioni delle batterie agli ioni di litio. Tuttavia, la creazione di efficienti batterie agli ioni di magnesio è stata impegnativa a causa di ostacoli quali la necessità di superare lo stretto intervallo elettrochimico nei sistemi acquosi o a base di acqua, nonché la bassa conduttività ionica nei sistemi non acquosi.
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Nuova batteria
- I ricercatori hanno sviluppato una batteria agli ioni di Mg per acqua salata con tensione operativa superiore a 2 V;
- Anche così, è ancora in ritardo rispetto alle sue controparti non acquose a causa della dominanza del protone sull’immagazzinamento degli ioni Mg al catodo;
- Secondo il Tecnologia Xploreil progetto ha dato i suoi frutti con l’introduzione della batteria agli ioni di magnesio allo stato quasi solido (QSMB), basata su un design innovativo della batteria che utilizza un elettrolita potenziato con polimeri per controllare la competizione tra protoni e ioni metallici.
“Gli ioni di idrogeno, o protoni, sono più piccoli e leggeri rispetto agli ioni metallici. A causa delle loro dimensioni, i protoni possono facilmente entrare nella struttura catodica della batteria”, ha affermato Sarah Leong, Ph.D. e prima autrice dello studio. “Tuttavia, questo crea un problema perché i protoni e gli ioni Mg competono per lo spazio, il che limita fortemente la quantità di energia che la batteria può immagazzinare e la sua durata”.
Il QSMB ha una tensione di 2,4 V e una densità di energia di 264 W·h kg –1, superando le batterie agli ioni di magnesio. Durante i test, la batteria ha mostrato risultati sorprendenti: solo il 10% della sua capacità è andata perduta dopo 900 cicli a temperature sotto lo zero (–22°C).
La nostra batteria agli ioni di magnesio allo stato quasi solido combina il meglio di entrambi i mondi, offrendo l’alta tensione dei sistemi non acquosi e la sicurezza e l’economia dei sistemi acquosi. Rappresenta un importante passo avanti nello sviluppo di batterie agli ioni di magnesio ad alte prestazioni.
Dennis YC Leung, leader della ricerca
Il post Il nuovo design della batteria promette un’elevata densità energetica e sostenibilità è apparso per la prima volta su Olhar Digital.