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近日,四级飓风“哈维”横扫美国得州南部沿岸,导致30万户停电。不过,美国休斯顿大学电子工程系和得州超导中心教授姚彦新研发出的镁电池,倒是为人们应对灾害断电问题带来希望。该团队的新型镁电池,使廉价安全的储能技术成为可能。
姚彦就其最新发表在《自然˙通讯》杂志上的成果接受科技日报采访时说:“新型储能技术可作为对抗飓风时的备用能源,也可以使得电网更加稳定。”当前储能技术包括超级电容、铅酸电池、锂电池等,不同技术的供电功率和时长也不相同。选取何种储能技术需要综合考虑地理位置、成本、安全性、循环寿命、能量密度等指标。
镁电池以镁金属为负极,相对于锂离子电池而言,具有三个突出优势:镁在地壳中含量丰富,约为13.9%;镁负极的体积比容量是锂金属的两倍;在充放电过程中,镁金属负极不产生枝晶,因此安全性高。不过,镁离子的固相扩散十分缓慢,难以找到适合镁离子储存的正极嵌入材料。“寻找高比容量与工作电压的正极材料成为发展镁电池的关键。”姚彦说。
针对这一问题,他们开发出新一代的正极镁电池材料,使得该电池可获得高达400毫安时/克的质量比容量,同早期镁电池正极相比,效能提高了四倍。目前该镁电池电压大约1伏左右,正在研发的下一代电池电压可以提到接近3伏。
虽然目前该研究尚处于早期阶段,产业化还没有具体时间表,但它提出了一个新的研究思路,对廉价安全的多价离子电池具有指导价值。姚彦希望,镁电池技术可以为今后灾难天气下储能技术提供解决方案。
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镁电池自2000年问世以来一直被认为有极大的潜力超越锂离子电池,其原因主要是低价,高体积容量,并且无枝晶生长行为的镁金属可以直接用作电池负极。但是这项技术的发展一直非常缓慢。镁二价离子和电解液与正极材料相互作用较强,导致镁离子的解离和扩散极为缓慢,因此很少有正极材料可以高效地储存镁离
前言:研究人员对该发现非常乐观,表示:“我们合成了一种岩盐,具有作为下一代二次电池正极材料的巨大潜力。”据外媒报道,现代生活对电的依赖越来越强,而对电力的不断需求也使得人们对更环保、更便携的能源需求越来越高。尽管风能和太阳能电池板是非常有前景的替代能源,但是由于此类能源的产量会受
镁二次电池作为一种低成本、高安全的储能技术,正受到国内外广大科研人员的关注。美国能源部可再生能源实验室、日本丰田集团、欧盟“展望2020”科研计划等都在积极布局镁电池研发项目,足可见其重要性。在众多碱金属和碱土金属负极中(锂、钠、钾、镁、钙、锌),镁金属负极拥有不易长枝晶、高体积比容
镁二次电池作为一种低成本、高安全的储能技术,正受到国内外广大科研人员的关注。美国能源部可再生能源实验室、日本丰田集团、欧盟“展望2020”科研计划等都在积极布局镁电池研发项目,足可见其重要性。在众多碱金属和碱土金属负极中(锂、钠、钾、镁、钙、锌),镁金属负极拥有不易长枝晶、高体积比容
德国乌尔姆亥姆霍兹研究所和卡尔斯鲁厄理工学院正在共同开发基于镁的储能技术。镁电池是欧盟“展望2020”科研计划下的项目(E-MAGIC),欧盟为此已投资超过650万欧元,汇集了欧洲10个科研机构的专业技术,未来该项目如取得成功,将有望替代现有的锂离子电池。镁电池与传统锂离子电池相比具有更多优点。
采用金属镁作为负极的可充电镁电池具有资源丰富、理论比能量高、无锂枝晶生长、安全性好、价格低廉等潜在的优点。然而,由于二价Mg2+的极性较大、Mg2+嵌入到正极材料中的动力学缓慢等问题,严重制约了镁电池的实际性能。到目前为止,在镁电池中只有少数的金属/合金型或离子嵌入型负极材料表现出合适的
众所周知,业界对锂离子电池替代品的研究已经有一段时间了。而最近欧洲启动了一项旨在推动镁电池突破性进展的新研究项目。MaximilianFichtne——德国赫尔姆霍兹研究所(HIU)副所长表示,“镁是一种极有前途的材料,也是我们后锂时代战略中最重要的备选项之一”。HIU是一家致力于电化学电池研究和开发
虽然锂离子电池为当今储能主力,但目前仍有许多研究团体与厂商试图找出比锂电池更稳定与有效的储能技术,美国能源部国家再生能源实验室(NREL)近日便成功研发出镁固态电池,且该电池原型能量密度与材料成本皆比锂离子电池佳。镁地球蕴含量比锂矿更丰富、成本更低,电量也标榜为锂电池的两倍,但仍有诸多
近日本田公司对外宣布,他们与崎玉县产业技术综合中心合作,开发出了世界上第一块可以实际应用的镁充电电池。本田公司希望在2018年实现镁电池的商用化,并彻底代替锂电池。这一消息着实令人振奋。众所周知,动力电池堪称电动新能源汽车的心脏,关于动力电池的技术路线之争,一直是新能源汽车领域的热点
依托中科院青岛能源所建设的青岛储能产业技术研究院(以下简称青岛储能院)通过一步原位合成的方式,得到了一款新型有机硼酸镁基电解液,有效地提升了镁/硫电池的循环性能和倍率性能,有望将低成本高能量密度的镁/硫电池体系推向实用化,相关研究结果已于近日发表在《能源和环境科学》(EnergyEnvironment
近年来,手机电池不耐用、爆炸等问题层出不穷,对电池的研究一直是科研人员的主要课题之一。我们常用的电池都是锂电池,但你听说过镁电池吗?据《科技日报》报道,美国休斯顿大学电子工程系和得州超导中心教授姚彦新研发出的这款新型镁电池使廉价、安全的储能技术成为可能。那么,新型镁电池相较于锂电
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