wersja mobilna
Online: 427 Czwartek, 2017.08.24

Biznes

Tajwańscy naukowcy rozwijają akumulatory magnezowo-jonowe

piątek, 09 stycznia 2015 12:13

Kiedy w styczniu 2014 r. zapaliły się akumulatory litowo-jonowe zasilające elektronikę Dreamlinera wiadomość była dla wielu osób szokiem. Winowajcą okazał się zastosowany lit, który łatwo ulega zapłonowi, gdy na przykład wewnątrz baterii uwalniany jest tlen. Baterie zawierające magnez są mniej łatwopalne, ponieważ metal otacza warstwa ochronna tlenku magnezu. Zespół badawczy z Wydziału Inżynierii Materiałowej tajwańskiego Uniwersytetu Narodowego Cheng Kung (NCKU) twierdzi, że opracował nowej generacji baterie magnezowe, które mogłyby zastępować baterie litowe.

W przypadku baterii magnezowych zaletą jest nie tylko mniejsze prawdopodobieństwo ich zapalenia. Jony magnezowe w elektrolicie prowadzą również podwójny ładunek dodatni, zwiększając ilość energii, która może być przechowywana przez akumulator o danym rozmiarze. Szczególnie zainteresowani akumulatorami z jonami magnezu są producenci samochodów o napędzie elektrycznym, ale dotychczas skomercjalizowanie produkcji takich baterii niestety naukowcom umyka.

Jednym z problemów trapiących inżynierów chcących zaprojektować akumulator magnezowy były obawy dotyczące wysokiej reaktywności magnezu. David Prendergast i Liwen Wan, naukowcy z Lawrence Berkeley National Laboratory w Kalifornii, opublikowali w październiku 2014 r. wyniki symulacji komputerowej pokazujące, że reaktywność magnezu jednak nie jest żadną przeszkodą. Istniejące przekonanie, że jony magnezu będą tworzyć złożone związki utrudniające ruch jonów przez elektrolit okazało się błędne. Symulacje wykazały, że jony tworzą tylko cztery wiązania koordynacyjne zamiast sześciu, co daje koordynacyjny związek magnezowo-jonowy znacznie mniejszy i jednocześnie bardziej wydajny niż oczekiwano.

Przedstawiając nowe baterie magnezowe, kierujący zespołem badaczy prof. Fei-Yi Hung powiedział - Kontrolujemy reakcję redukcji i utleniania magnezowych elektrod membranowych oraz magnezowych elektrod proszkowych w celu zwiększenia stabilności prototypu akumulatora. Pojemność baterii magnezowej jest od 8 do 12 razy wyższa niż w baterii litowej. Ponadto 5 razy wyższa jest też efektywność ładowania i rozładowywania.

Profesor porównywał też możliwości pracy urządzeń zasilanych bateriami litowymi i magnezowymi. Urządzenia z akumulatorami litowymi nie mogły bezproblemowo pracować w temperaturze poniżej minus 15°C, a w przypadku zasilania akumulatorem magnezowym uzyskano poprawną pracę w temperaturze od minus 30 do plus 55°C.

Według Davida Prendergasta odkrycie tajwańskiego zespołu powinno teraz skłonić do pracy inne grupy badawcze. Problemem pozostaje nadal opracowanie rozwiązań chemicznych dotyczących anod, katod i elektrolitów tak, aby były wzajemnie kompatybilne i przyjazne dla środowiska.

źródło: National Cheng Kung University

 

World News 24h

środa, 23 sierpnia 2017 20:01

North America-based manufacturers of semiconductor equipment posted $2.27 billion in billings worldwide in July 2017, according SEMI. SEMI reports that the three-month average of worldwide billings of North American equipment manufacturers in July 2017 was $2.27 billion. The billings figure is 1.4 percent lower than the final June 2017 level of $2.30 billion, and is 32.8 percent higher than the July 2016 billings level of $1.71 billion. “We observed softening in the equipment billings in July following the strong surge in the first half of the year," said Ajit Manocha, president and CEO of SEMI.

więcej na: www.semi.org