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韩国大学研究团队研发新一代镁阳极电池
发布日期:2022-05-13  来源:中国有色金属报  浏览次数:1476
核心提示:近日,韩国大学发布了一项新的研究成果,可以提高镁阳极电池的安全性和可行性,以此替代锂离子电池。该研究团队利用操作数成像
        近日,韩国大学发布了一项新的研究成果,可以提高镁阳极电池的安全性和可行性,以此替代锂离子电池。该研究团队利用操作数成像分析,阐明了镁的生长行为,并通过在基底上涂覆少量金来显著抑制镁枝晶的生长。

目前,锂离子电池应用广泛,但这类电池存在一些弊端,譬如,商用锂离子电池采用了昂贵的材料,包括锂和钴。此外,由于锂与水和氧气的反应性很强,锂离子电池的安全性是一个关键问题。
       为了提高二次电池的成本竞争力和安全性,研究人员进行了多次尝试,镁已成为锂的合适替代品。镁在地壳中含量丰富,价格合理,对环境友好,与水和氧气的反应性较低。此外,镁电极的容量为3833mAh/cm3,高于锂电极(2093mAh/cm3)。由于镁电池经济、安全,且容量高,镁二次电池成为商业化锂离子电池的一种有前途的替代品。
一般来说,带有金属电极的二次电池可以使用到其最大理论容量,但在充电/放电过程中的特定点可能会出现树枝状结构。众所周知,镁不存在树枝状生长,更适合用新一代二次电池。然而,最近的一些研究表明,在特定条件下,镁也可能生产枝晶,因此,有必要做出相应的研究,以制订有效抑制镁枝晶生长的策略。树突结构需要加以抑制,以提高电池的安全性。
       韩国大学工程学院化学与生物工程系的研究团队,一直在努力解决这一问题。该团队通过电化学分析以及可见光和X射线成像等手段,分析镁枝晶生长的机制。
在该项目期间,在收集器上涂覆少量金以调节镁枝晶生长,目的是扩大镁阳极的应用。该团队能够验证镀金集成器能够抑制树枝状生长,即使在10mA/cm2的高电流密度下也可以抑制镁枝晶。
       该研发团队负责人表示:“拟议的镀金途径,展示了高能量密度镁电池的巨大可能性。系统分析和抑制树晶生长会影响镁,也会影响各种类型的新一代金属电池。”
这项研究是由首尔国立大学团队以及韩国科学技术研究所共同进行。

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