מגנזיום יחליף ליתיום בסוללות

חוקרים ממכון טויוטה (צפון אמריקה) הציעו את היצירה של סוללות על בסיס מגנזיום. לדברי המהנדסים, אלמנט זה מתאים למדי עבור סוללות, בנוסף, סוללות אלה יהיה בטוח ויעיל יותר, בהשוואה סוללות ליתיום יון, ומתאים מכשירים שונים - מטלפונים למכוניות.

ליתיום כאשר אינטראקציה עם האוויר הוא הצית בקלות, כך סוללות על בסיס זה יכול להיות מסוכן. כדי להגביר את הבטיחות של סוללות ליתיום יון, השיטה של שילוב ליתיום עם מוטות גרפיט וצמצום מספר יונים שימש, אשר תרמו לצמצום צפיפות מוגבלת כמות האנרגיה המאוחסנת.

מגנזיום הוא אלמנט יציב יותר, במיוחד כאשר אינטראקציה עם האוויר, בנוסף, הוא יותר אנרגיה מאשר ליתיום, עם זאת, כדי ליצור אלקטרוליט עם מגנזיום שיכול למעשה להעביר אנרגיה הוכיח להיות אתגר למדי.

המצב השתנה באופן דרמטי לאחר הפצע Mohtadi, מומחה הראשי של טויוטה שמע ועמיתיה דיבר על הבעיה עם הקמתה של אלקטרוליט מסוגל לשדר אנרגיה ולא להרוס את מגנזיום וזה דירבן אותה לחשוב כי ניתן להחיל את תכונותיהם של חומרים עם סוללות מגנזיום המשמש לאחסון מימן. רנא מוהטדי שיתפה את מחשבותיה עם עמיתיה, והמדענים החלו מיד במחקר כדי לאמת את ההשערה של מוהטדי.

לדברי ראש קבוצת המחקר טויוטה, גילוי זה לא ניתן לייחס לאדם אחד, היא הכשרון של כמה צוותים מדעיים של המכון שעבדו באותה קבוצה. החוקרים כבר הכינו תיאור של עבודתם ופרסמו אותו באחד הפרסומים המדעיים. מהנדסי טויוטה מקווים כי הגילוי שלהם יעזור למדענים אחרים לפתח סוללות מגנזיום מבוססות שיהיו מתאימות לשימוש יומיומי ויהפכו פופולריים לא פחות מאשר סוללות ליתיום יון של היום.

לדברי מומחים, כדי לחשוף את כל האפשרויות של סוללות מגנזיום מבוסס לא היה אפשרי בגלל התלות במערכות עם כלוריד. אלקטרוליטים היו יציבות anodic משמעותי, אבל הרס של רכיבי מתכת גרמה לירידה במאפיינים של הסוללה. מומחי טויוטה השתמשו באניוני צברי בורון, מונוקרבונים המייצרים סוג פשוט של מלח מגנזיום, תואם באופן מלא למגנזיום מתכתי, בנוסף לכך, הסוללה הראתה יציבות חמצונית, אשר חרגה משמעותית מערכי הממסים של האתר. בשל פסיביות ואופי לא תוקפני של אלקטרוליט מגנזיום, ניתן לתקנן את הדרכים לבדיקת הקתודה המשמשים סוללות סטנדרטי שטוח. גילוי זה פותח הזדמנויות חדשות לחוקרים בפיתוח של אלקטרוליטים מגנזיום ושיטות היישום שלהם.

עכשיו חוקרים יש הרבה עבודה לעשות לפני סוללות מגנזיום מבוססות, על פי הערכות ראשוניות, סוללות כאלה יופיעו 15-20 שנים.

[1], [2]