Технологии изготовления аккумуляторов и электрических батарей не стоят на месте. На смену традиционным Цинку и Литию и ядовитым соединениям в батареях, приходят более дешевые и безопасные материалы.
В новых аккумуляторах из Японии применяется положительный электрод, сделанный из специального полианионного соединения, удельная энергетическая емкость которого вдвое выше аналогичного параметра положительного электрода в литиевых батареях.
Электролитом в данном случае является смесь материалов Mg(TFSI)2 и Triglyme (диметиловый эфир триэтиленгликоля). При изготовлении отрицательного электрода используется магний.
На текущий момент произведено несколько прототипов аккумуляторов нового типа, которые уже находятся в стадии тестирования. По словам разработчиков, в новых АКБ отсутствует нестабильный реактив Гриньяра, что существенно повышает их надежность.
В современных литий-ионных аккумуляторах жидкий электролит переносит заряд между катодом и анодом, электрический контакт между которыми приводит к самовозгоранию аккумуляторов. Ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли решили разработать более безопасную и энергоемкую магниевую батарею. Однако им оказалось сложно найти работоспособный жидкий электролит, который подошел бы магниевым батареям и не вызывал коррозию ее элементов.
Тогда решили обойти эту проблему, сделав твердотельный электролит позволяющий повысить энергоемкость и безопасность магниевых батарей.
Как отметили изобретатели, плотность магниевых аккумуляторов существенно выше в сравнении с литий-ионными, которые сейчас устанавливаются чуть ли не в каждое мобильное устройство.
Эта особенность позволит им в скором будущем получить широкое распространение. К основным компонентам нового типа АКБ относятся вышеупомянутый магний, а вместе с ним железо и кремний. Эти материалы находятся в широком доступе, что позволит снизить себестоимость элементов питания и их рекомендованную цену.
Материал, который ученые использовали — селенид магния-скандия — обладает подвижностью магния, сопоставимой с твердотельными электролитами в литиевых батареях.
В ходе экспериментов специалисты выяснили, что ионы магния могут очень быстро двигаться сквозь материал.