Noua tehnologie a bateriilor face vehiculele electrice mai sigure.

Deși se află încă în faza de cercetare, tehnologia bateriilor în stare solidă pe bază de magneziu atrage atenția datorită duratei sale de viață superioare în comparație cu modelele tradiționale.

Deși este considerată o alternativă promițătoare la tehnologia bateriilor litiu-ion datorită potențialului său de siguranță și costurilor mai mici ale materialelor, reacțiile nedorite la interfața dintre componentele bateriilor cu magneziu în stare solidă duc la performanțe reduse și la o durată de viață scurtă a bateriei.

Industria lucrează pentru a face bateriile vehiculelor electrice mai sigure și mai durabile.

FOTO: REUTERS

O echipă de cercetare de la Universitatea Tohoku (Japonia) a descoperit o modalitate de a transforma reacțiile chimice care de obicei degradează performanța bateriei în mecanisme care îmbunătățesc stabilitatea și transportul ionilor. Ei au descoperit că aceste reacții de joncțiune nu trebuie neapărat eliminate; în schimb, controlul lor atent poate îmbunătăți mobilitatea ionilor de magneziu în cadrul bateriei, menținând în același timp stabilitatea pe termen lung.

Echipa de cercetare a dezvoltat un electrod anodic din aliaj de magneziu-staniu (Mg-Sn) pentru a echilibra reactivitatea chimică și transportul ionilor. Prin reglarea suprafeței și a structurii interne a anodului, au creat condiții care au permis o depunere mai uniformă de magneziu și o mișcare mai lină a ionilor în timpul încărcării și descărcării.

Profesorul Hao Li de la Institutul pentru Cercetarea Materialelor Avansate din cadrul Universității Tohoku a declarat: „Multă vreme, reacțiile de interfață au fost considerate ceva ce trebuie evitat. Dar cercetările noastre arată că, atunci când aceste reacții sunt reglementate cu atenție, mai degrabă decât suprimate, ele pot ajuta bateriile cu magneziu în stare solidă să funcționeze mult mai eficient.”

Videoclipul prezintă testarea tehnologiei de „funcționare cu baterii” pe mașini electrice în China.

Cheia avansării tehnologiei bateriilor cu magneziu în stare solidă.

Pentru a fabrica anodul îmbunătățit, echipa de cercetare a încorporat staniu în magneziu, formând un compus stabil _Mg₂Sn , care ajută la reglarea reacțiilor din interiorul bateriei. Echipa a testat diverse aliaje pe bază de magneziu cu diferite subfaze pentru a determina compoziția care a produs cea mai bună performanță electrochimică, apoi a evaluat materialele în condiții de funcționare a bateriei, măsurând factori precum transportul ionilor, stabilitatea interfeței și comportamentul ciclului.

Rezultatele au arătat că aliajul Mg-Sn optimizat a oferit cea mai bună performanță generală, menținând o funcționare stabilă timp de peste 1.300 de ore în timpul testelor cu baterii în stare solidă. Acest aliaj a demonstrat, de asemenea, o performanță a ciclului de încărcare/descărcare de 400 de ori mai lungă decât magneziul pur, dovedind îmbunătățiri semnificative ale duratei de viață a bateriei.

Cercetătorii sugerează că dezvoltarea viitoare a bateriilor ar trebui să se concentreze nu doar pe îmbunătățirea conductivității ionilor, ci și pe controlul reacțiilor chimice care au loc la aceste interfețe. Constatările lor indică faptul că echilibrarea simultană a reactivității și a transportului de ioni ar putea oferi o nouă strategie de proiectare pentru viitoarele sisteme de baterii în stare solidă.

Sursă: https://thanhnien.vn/cong-nghe-pin-moi-giup-xe-dien-an-toan-hon-185260527143149412.htm