¿No es el litio la única opción de batería? ¿Puede el magnesio reemplazar la batería de litio?

Las baterías de iones de litio se han convertido en el medio de almacenamiento de energía preferido para teléfonos móviles, vehículos eléctricos y soporte de red a gran escala. Pero el litio no es el único metal ligero que se puede utilizar en baterías. Como resultado, investigadores de todo el mundo están estudiando otros candidatos que pueden comercializarse.

El magnesio está particularmente interesado en. Potencialmente, las baterías pueden estar hechas de metal. El magnesio tiene una densidad de energía más alta que las baterías de iones de litio actuales, mayor estabilidad y menor costo. Al menos estos son los científicos del laboratorio nacional de energía renovable (NREL) del departamento de energía que predicen, se presentan en detalle en el "químico natural" los resultados de su uso reciente de baterías recargables de magnesio.

Los científicos del departamento de ciencia de materiales de NREL, papel "natural", coautor del trampolín señaló en el comunicado de prensa de NREL en los Estados Unidos: "la tecnología principal de baterías de iones de litio está cerca de la mayor energía por unidad de volumen que se puede almacenar, por lo que el La necesidad urgente de explorar puede proporcionar más energía a un menor costo de los productos químicos de las baterías ".

El magnesio tiene varias otras ventajas sobre el litio en aplicaciones de batería. Cada átomo de magnesio libera dos electrones durante la fase de descarga de la batería, mientras que los electrones del litio son un electrón. Esto hace posible proporcionar casi el doble de energía que una batería de litio. Además, el magnesio no produce dendritas en la superficie del metal durante la fase de carga de la batería. Las dendritas afiladas que crecen en la superficie del metal de litio pueden provocar un cortocircuito en la batería. La falta de crecimiento de dendrita debería hacer que las baterías de magnesio sean más fáciles de manejar y más seguras. Finalmente, el magnesio es más común y fácilmente disponible que el litio. Según el Servicio Geológico de Estados Unidos, es el octavo elemento más rico que se puede extraer comercialmente de depósitos minerales o agua de mar.

Magnesio en aplicaciones de batería, sin embargo, existen algunos problemas. Este es el lugar donde se concentraron los científicos de NREL. El mayor problema es que con la reacción tradicional de electrolito de carbonato de magnesio, en la forma de una capa pasiva en la superficie del metal, ACTÚA como una capa de barrera y evita que lleguen iones de magnesio en el proceso de carga. Los investigadores del laboratorio nacional de energía renovable necesitan encontrar una capa de interfaz sólida, pueden usarla con el magnesio recubierto para evitar la reacción con el electrolito, pero aún puede producir iones de magnesio dentro y fuera de la superficie del metal.

Eligieron una resina de polímero orgánico semicristalino sintético poliacrilonitrilo. Se utiliza en forma de fibra para fabricar una variedad de productos como toldos para exteriores, navegación en yates, refuerzo de hormigón y el punto de partida para hilos de fibra de carbono. El polímero orgánico se mezcla con una sal de iones de magnesio y se recubre con magnesio metálico para protegerlo del daño de los electrolitos. Según el informe de NREL, las celdas de batería prototipo hechas de metal de magnesio recubierto son muy prometedoras y logran una carga y descarga reversibles, lo que nunca antes se había demostrado.

Como casi todos los avances en la investigación de baterías, la declaración de NREL sobre su batería de magnesio debe verse como el primer paso hacia un camino comercial. Aún así, esto es solo el comienzo, con la esperanza de inspirar a otros a estudiar las posibles alternativas al magnesio como posible litio.

La página contiene el contenido de la traducción automática.