據(jù)了解，東京理科大學(xué)（簡稱“東理”）的Idemoto教授團(tuán)隊(duì)研制了取代鈷的MgNiO2材料，是一種新型陰極材料，使得鎂電池有望代替二次鋰電池，并應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦、電動汽車等設(shè)備中。
眾所周知，電池主要是由陽極、陰極和電解液三部分組成的，它們相互發(fā)生氧化還原反應(yīng)。由于電解液抑制了陽極和陰極之間的電子流動，所以電子只能外電路傳導(dǎo)，產(chǎn)生電流。如果陰陽極材料不能在吸收或脫落電子的話，電池就會沒法工作了。因此，我們得利用某些材料的反向運(yùn)行外部電力，進(jìn)行逆轉(zhuǎn)此類化學(xué)反應(yīng)，從而使材料回到原來狀態(tài)。
東理大學(xué)研究者開發(fā)了MgNiO2材料，實(shí)現(xiàn)鎂電池的高能量密度。由于鎂電池毒性低、易實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)反應(yīng)，使得人們對利用鎂作為高能量陽極材料產(chǎn)生了興趣。
為了使鎂電池?fù)碛懈叩馁|(zhì)量，在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的基礎(chǔ)上，Idemoto團(tuán)隊(duì)利用“反向共沉淀法”合成了此種新型鹽。為了研究萃取鹽的結(jié)構(gòu)和晶格成像，研究員用了中子和同步X射線光譜學(xué)，并對巖鹽種類進(jìn)行理論計(jì)算和模擬，表明此類巖鹽具有正極材料所需的“充放電行為”，使得他們選出能量最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，來確定鎂、鎳和鈷離子在巖鹽結(jié)構(gòu)中的排列。
此外，研究者還用三極電池和參考電極在不同條件下進(jìn)行充放電測試，發(fā)現(xiàn)可根據(jù)鎂的成分和鎳/鈷的比例來控制電池特性，具有較高可靠性。
除了鎂電池有望成為下一代電池外，還有含氧化鎢材料的鋰電池也可能成為未來的候選。
