Los angeles conception innovante de los angeles batterie offre une densité énergétique et une durabilité élevées

Une équipe de recherche dirigée par le professeur Dennis Y. C. Leung du Département de génie mécanique de l’Université de Hong Kong (HKU) a réalisé une avancée majeure dans los angeles technologie des batteries en développant une batterie ionique semi-solide au magnésium (Mg) haute efficiency. -ion) batterie. Cette conception innovante offre une choice sturdy, sûre et à haute densité énergétique aux batteries lithium-ion traditionnelles, répondant aux limites de los angeles rareté des matériaux et aux problèmes de sécurité.

Récemment publié dans Avancement de los angeles science Intitulée « Batteries magnésium-ion de nouvelle génération : une approche semi-solide du stockage multivalent des ions métalliques », los angeles nouvelle batterie magnésium-ion a le potentiel de révolutionner l’industrie. «C’est un développement révolutionnaire», a déclaré le professeur Leong.

Ces dernières années, les batteries Mg-ion sont apparues comme une resolution potentielle compte tenu des limites des batteries lithium-ion. Cependant, le développement de batteries magnésium-ion efficaces a été semé d’embûches, notamment los angeles nécessité de surmonter los angeles fenêtre électrochimique étroite dans les systèmes aqueux ou aqueux, et los angeles mauvaise conductivité ionique dans les systèmes non aqueux.

Pour surmonter ces hindrances, l’équipe du professeur Leung a développé une batterie magnésium-ion à l’eau salée avec une pressure de fonctionnement supérieure à 2 volts. Cependant, ils sont toujours à los angeles traîne par rapport à leurs homologues non aqueux en raison de los angeles prédominance des protons dans le stockage des ions magnésium à los angeles cathode. .

“Les ions hydrogène, ou protons, sont plus petits et plus légers que les ions métalliques. En raison de leur taille, les protons peuvent facilement pénétrer dans los angeles construction cathodique de los angeles batterie. Cependant, cela crée un problème automobile les protons et les ions magnésium se disputent l’espace, ce qui limite considérablement l’espace. PhD : « Combien d’énergie une batterie peut-elle stocker et combien de temps peut-elle durer. » étudiant dans l’équipe du professeur Leung et premier auteur de l’étude.

Cependant, les efforts inlassables de l’équipe ont finalement porté leurs end result, avec l’creation de los angeles batterie semi-solide magnésium-ion (QSMB), une conception de batterie innovante qui utilise un électrolyte renforcé de polymère pour contrôler los angeles compétition entre les protons et les ions métalliques. .

Le QSMB présente une stabilité de pressure impressionnante à 2,4 V et une densité de puissance de 264 W·h kg^-1dépassant les performances des batteries Mg-ion actuelles et correspondant presque à celles des batteries Li-ion.

Le professeur Leong a déclaré : « Notre batterie semi-solide magnésium-ion mix le meilleur des deux mondes, fournissant une haute pressure pour les systèmes non aqueux et une sécurité et une rentabilité pour les systèmes aqueux. batteries magnésium-ion performantes.

Pour mettre le QSMB au check ultimate, l’équipe de recherche a effectué des assessments de cyclisme approfondis et les résultats ont été impressionnants. Même dans des stipulations extrêmes de températures inférieures à zéro (-22°C), le QSMB a conservé un impressionnant 90 % de sa capacité après 900 cycles. Los angeles batterie est également ininflammable et résistante à une pression supérieure à 40 atmosphères. Ce niveau de durabilité et de performances fait du QSMB un candidat prometteur pour l’électronique grand public, même dans les climats froids.

Le Dr Winding Pan, professeur adjoint de recherche dans l’équipe du professeur Leung, estime que los angeles technologie QSMB a le potentiel de remodeler le paysage du stockage d’énergie et de fournir de l’énergie à notre monde de manière sturdy.

Il a déclaré : “Los angeles stratégie avancée de développement d’électrolytes présentée dans notre recherche présente un potentiel au-delà des batteries magnésium-ion et s’étend aux batteries métal-ion multivalentes, telles que les batteries zinc-ion et aluminium-ion. Nous pensons que cette étude ouvrira los angeles voie. pour los angeles prochaine génération de answers de stockage d’énergie qui ne sont pas seulement efficaces. » Et elles sont également respectueuses de l’environnement.