Forskere ved t Center for Energy Storage Research (JCESR) fra Department of Energy (DOE) har opdaget et alternativ til lithium-ion-batterier ved at fremstille magnesium-ion-batterier i solid state, der både er energitætte og sikre.
Normalt er elektrolytten, der anvendes i batterierne, der bærer opladning frem og tilbage mellem batteriets katode og anode, i flydende tilstand, hvilket gør dem potentielt brandfarlige, især i lithium-ion-batterier. Oprindeligt arbejdede forskerne på en magnesium-leder i flydende tilstand, men senere, de opdagede et kaldet materiale magnesium scandium spinel, der har magnesiummobilitet, der kan sammenlignes med solid-state elektrolytter til lithiumbatterier. De forsøger at udvikle en solid-state-leder, som har potentialet til at blive en elektrolyt, ville være langt mere brandsikker.
Holdet omfattede også forskere fra MIT og Argonne National Laboratory, der leverede beregningsressourcer og nøgleeksperimentel bekræftelse af magnesiumscandiumselenid-spinelmaterialet.
”Ved hjælp af en samlet indsats for at samle metoder til beregning af materialevidenskab, syntese og en række karakteriseringsteknikker har vi identificeret en ny klasse af faste ledere, der kan transportere magnesiumioner med en hidtil uset hastighed,” sagde Canepa, hovedforfatteren.
Men dette batteriteknologi er kun klar til demonstration i øjeblikket. Flere andre huller, såsom eliminering af elektronlækage, skal udfyldes i denne forskning for at præsentere et endeligt output.
Deres resultater blev rapporteret i Nature Communications i et papir med titlen "Høj magnesiummobilitet i ternære spinalkalkogenider." JCESR, et DOE Innovation Hub.
