Nové publikace
Hořčík nahradí lithium v bateriích
Naposledy posuzováno: 02.07.2025
Veškerý obsah iLive je lékařsky zkontrolován nebo zkontrolován, aby byla zajištěna co největší věcná přesnost.
Máme přísné pokyny pro získávání zdrojů a pouze odkaz na seriózní mediální stránky, akademické výzkumné instituce a, kdykoli je to možné, i klinicky ověřené studie. Všimněte si, že čísla v závorkách ([1], [2] atd.) Jsou odkazy na tyto studie, na které lze kliknout.
Pokud máte pocit, že některý z našich obsahů je nepřesný, neaktuální nebo jinak sporný, vyberte jej a stiskněte klávesu Ctrl + Enter.
Výzkumníci z Toyota Institute (Severní Amerika) navrhli vytvoření baterií na bázi hořčíku. Podle inženýrů je tento prvek pro baterie docela vhodný, navíc budou takové baterie bezpečnější a efektivnější ve srovnání s lithium-iontovými a budou vhodné pro různá zařízení - od telefonů až po automobily.
Lithium je na vzduchu vysoce hořlavé, takže baterie z něj vyrobené mohou být nebezpečné. Pro zlepšení bezpečnosti lithium-iontových baterií byla použita metoda kombinace lithia s grafitovými tyčemi a snížení počtu iontů, což přispělo k nižší hustotě a omezilo množství uložené energie.
Hořčík je stabilnější prvek, zejména při interakci se vzduchem, a je také energeticky náročnější než lithium, ale vytvoření elektrolytu s hořčíkem, který dokáže efektivně přenášet energii, se ukázalo jako poměrně náročné.
Situace se dramaticky změnila, když Rana Mohtadi, vedoucí vědecká pracovnice společnosti Toyota, zaslechla své kolegy, jak diskutují o problémech s vytvořením elektrolytu, který by dokázal přenášet energii, aniž by ničil hořčík, a to ji vedlo k myšlence, že vlastnosti materiálů používaných k ukládání vodíku by mohly být aplikovány na hořčíkovou baterii. Rana Mohtadi se o své myšlenky podělila s kolegy a vědci okamžitě zahájili výzkum, aby Mohtadiho hypotézu ověřili.
Podle vedoucího výzkumné skupiny Toyota nelze objev připsat jedné osobě, ale je to zásluha několika výzkumníků ústavu, kteří pracovali v jednom týmu. Výzkumníci již připravili popis své práce a publikovali jej v jedné z vědeckých publikací. Inženýři Toyoty doufají, že jejich objev pomůže dalším vědcům vyvinout baterie na bázi hořčíku, které budou vhodné pro každodenní použití a stanou se neméně populárními než jsou dnes lithium-iontové baterie.
Podle odborníků nebyly baterie na bázi hořčíku schopny plně využít svůj potenciál kvůli své závislosti na chloridových systémech. Elektrolyty měly značnou anodickou stabilitu, ale destrukce kovových součástí způsobila snížení výkonu baterie. Specialisté Toyoty použili anionty klastrů boru, monokarboran, které produkují jednoduchý typ hořečnaté soli, jež je plně kompatibilní s kovovým hořčíkem, a baterie prokázala oxidační stabilitu, která výrazně převyšovala stabilitu etherových rozpouštědel. Pasivita a neagresivní povaha hořčíkového elektrolytu umožňuje standardizovat testovací metody pro katodu používanou ve standardních plochých bateriích. Tento objev otevírá nové možnosti pro výzkumníky ve vývoji hořčíkových elektrolytů a jejich aplikacích.
Než budou moci být vyvinuty baterie na bázi hořčíku, čeká výzkumníky ještě mnoho práce. Předběžné odhady naznačují, že se takové baterie objeví za 15 až 20 let.
[