Los investigadores del Instituto de Bioenergía y Tecnología de Bioprocesos de Qingdao (QIBEBT) de la Academia de Ciencias de China (CAS) se han acercado un paso más a hacer viable, batería de alto rendimiento a base de magnesio (Mg), un elemento que informa el Servicio Geológico de los Estados Unidos es mucho más abundante que el litio.

Los investigadores publicaron sus hallazgos en Angewandte Chemie , una revista revisada por pares de la Sociedad Química Alemana el 11 de abril, 2020.

Los intentos recientes de desarrollar una batería de Mg viable han fracasado porque los productos de descarga son aislantes, obstaculizando la salida y ralentizando el ciclo de carga.

Los investigadores de QIBEBT encontraron que el uso de iones de cobre ("Cu ⁺ ") el origen del cátodo en la batería aborda el problema de la acumulación de producto de descarga. A medida que se descarga la batería de Mg, Cu ⁺ se disuelve en electrolito, intercambio con el Mg ₂ ⁺ químicamente, y se convierte en cobre metálico cuando recibe electrones y forma una capa sobre el electrodo. Dado que el cobre es muy conductor, la electricidad fluye libremente, permitiendo una alta producción de energía.

Los hallazgos del equipo mostraron un excelente desempeño en el Mg / Cu recientemente desarrollado ⁺ batería. Después del acondicionamiento inicial, su batería experimental retuvo el 80 por ciento de su capacidad original después de 200 ciclos de carga / descarga. Una batería de iones de litio comercial típica tiene al menos el 80 por ciento de su capacidad original después de 1000 ciclos.

El profesor Cui Guanglei dijo que la batería de Mg de su equipo aún no es comercialmente viable, pero está en camino de competir con la batería de litio. "Esperamos lograr el 1, Hito de 000 ciclos en los próximos dos años, " él dijo.

El precio diario del magnesio promedia alrededor de $ 5, 000 USD por tonelada, aproximadamente la mitad del costo del litio. Más allá de ser más barato, Las baterías de magnesio también serían más seguras. Las baterías de litio mal fabricadas pueden sobrecalentarse y explotar, creando una responsabilidad para industrias que van desde las telecomunicaciones hasta la aeroespacial. "Tengo toda la confianza para decir que el empleo Cu ⁺ / Mg puede conducir a productos de batería más seguros, "Dijo el Prof. Cui.

El profesor Cui dijo que el siguiente paso para hacer Cu ⁺ / Baterías de Mg una realidad comercial será diseñarlo como una bolsa flexible. Para hacerlo necesitarán crear una forma de gel de su Cu ⁺ solución de electrolitos.

"Como podemos ver, un electrolito en gel sería adecuado para el Cu ⁺ química del cátodo impulsada, "Dijo el profesor Cui. Una vez que la batería pueda funcionar en forma de bolsa de gel, Será más fácil diseñarlo en las formas extrañas y, a menudo, muy delgadas que exigen los dispositivos de consumo de hoy en día.

"El objetivo final de este estudio es comercializar la batería de metal Mg como dispositivos de almacenamiento de energía de próxima generación más allá de la tecnología de iones de litio". Dijo el profesor Cui.