یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه توکیو، ماده کاتدی جدیدی را با ساختار اسپینلی برای باتری‌های منیزیم ارائه کرده اند.
منیزیم (Mg) یک جایگزین امیدوارکننده به عنوان یک حامل انرژی کارآمد برای باتری‌های قابل شارژ نسل بعدی است. منیزیم علاوه بر ایمنی و فراوانی، پتانسیل این را دارد که ظرفیت بالایی را در باتری تولید کند. با این حال، ابتدا لازم است برخی از مشکلات باتری‌های منیزیمی مانند عملکرد چرخه‌ای ضعیف و ظرفیت پایین به منظور جایگزینی با باتری‌های لیتیوم یونی بهبود یابد.
برای مقابله با این مسائل، یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور یاسوشی ایدموتو از دانشگاه علوم توکیو، ژاپن، به دنبال مواد کاتدی جدید برای باتری‌های منیزیمی و به طور خاص، به دنبال راه‌هایی برای بهبود عملکرد مواد کاتدی بر اساس سیستم MgV (V: وانادیوم) بوده‌اند.
برای این منظور محققان بر روی سیستم Mg1.33V1.67O4 تمرکز کردند با این تفاوت که مقداری از وانادیم را با منگنز (Mn) جایگزین کردند و موادی با فرمول Mg1.33V1.67-xMnxO4 به دست آوردند، مقدار x بین 0.1 تا 0.4 است. آن‌ها مشاهده کردند که سل ساخته شده از این ترکیب ظرفیت نظری بالایی را نشان می‌دهد.
تجزیه و تحلیل‌های مربوط به ساختار بلوری، توزیع الکترون و مورفولوژی ذرات Mg1.33V1.67-xMnxO4 نشان می‌دهد که این ترکیب دارای ساختار اسپینلی و یکنواختی است. همچنین با استفاده از اندازه‌گیری‌های الکتروشیمیایی مشاهده می‌شود که ظرفیت تخلیه بالایی برای این مواد کاتدی، به ویژه Mg1.33V1.57Mn0.1O4 به دست می‌آید.
پروفسور ایدموتو می‌گوید: «به نظر می‌رسد که ساختار کریستالی پایدار به همراه مقدار زیادی جبران بار توسط وانادیوم منجر به خواص تخلیه بار بهتری می‌شود. روی هم رفته، نتایج نشان می‌دهد که Mg1.33V1.57Mn0.1O4 می‌تواند یک ماده کاتدی مناسب برای باتری‌های قابل شارژ منیزیم باشد.
پروفسور ایدموتو همچنین بیان می‌کند: باتری‌های منیزیمی با توجه به چگالی انرژی بالاتر می‌توانند از باتری‌های لیتیوم یونی پیشی بگیرند. در واقع، جایگزینی سیستم‌های MgV می‌تواند در نهایت منجر به تولید باتری‌های نسل بعدی شود.
برای مشاهده متن اصلی خبر روی اینجا کلیک کنید.
