(c) Graphicstock

Hořčíková baterie se rozkládá už v klidu

Vysoká cena lithia vede k snaze nahradit Li-Ion články nějakou jinou technologií. Co třeba elektroda z hořčíku?

Výzkumníci z Lawrence Berkeley National Laboratory a Joint Center for Energy Storage Research (spadá pod americké ministerstvo energetiky) nyní přesněji popsali způsob degradace hořčíkových baterií. Studie byla publikována v časopisu Chemistry of Materials.
V rámci experimentů i modelování na superpočítačích se zkoumalo následující uspořádání: anoda z hořčíku a kapalný elektrolyt diglym s rozpuštěnými hořečnatými ionty (sůl Mg(TFSI)2 – Bis(trifluoromethanesulfonyl)imid), které se periodicky rozpouštějí a sráží na elektrodě. Oproti lithiu je taková baterie levnější a nabízí i větší hustotu uložené energie, hořčík je navíc méně reaktivní než lithium, takže by zde bylo menší riziko přehřátí/vznícení. Problémem jsou však nežádoucí vedlejší reakce mezi elektrodami a elektrolytem, které článek ničí (z podobného důvodu je v Li-Ion článku elektroda z uhlíku, ne ze samotného lithia, i když se tím přidává „neužitečná“ látka).
Až dosud se předpokládalo, že k destrukci hořčíkové baterie dochází až při dobíjení. Nový výzkum však ukázal, že problém je ještě hlubší a nežádoucí reakce zde probíhají už v klidu, dokonce i bez uvedení baterie do provozu. Na povrchu horčíkové elektrody se vytváří tenký oxidovaný povlak. To by ještě nemuselo vadit, protože tato vrstva není sama o sobě nijak reaktivní, komplikace však mají představovat nečistoty v této vrstvě, které dále reagují s elektrolytem. Elektrolytu ubývá, baterie se vysušuje, další produkty pokrývající elektrodu navíc narušují samotnou funkci baterie.
Další simulace i experimenty by měly přinést zlepšení především na straně elektrolytu. Takto upravené elektrolyty by mohly zlepšit i vlastnosti Li-Ion nebo hliníkových baterií (a zřejmě i Na-Ion, respektive všech typů s rozpouštějící se elektrodou z neušlechtilého kovu).
Na výzkumu mají být zajímavé i citlivé skenovací metody, které byly nově použity (např. APXPS, ambient pressure X-ray photoelectron spectroscopy).

Zdroj: Phys.org

Jemnější ladění 2D materiálů

Na Pennsylvania State University se soustředili na problém, že připravené 2D materiály často nemají očekávané …

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close