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日本东北大学等:开发出可实现镁蓄电池快速充放电的新型材料

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摘  要镁蓄电池与锂离子蓄电池相比,更安全、更便宜且容量更大,因此被认为是有发展前景的下一代蓄电池。虽然期待镁蓄电池能够尽早实现实用化,但仍有许多需要克服的课题。本文将介绍有望解决下一代蓄电池课题的最新研究。

关键字:镁蓄电池、新型材料、硫基正极复合材料、下一代蓄电池、多孔硫化物

 

 

镁蓄电池的实用化前途光明

 

蓄电池可以用作电动汽车(EV)的车载蓄电池和应对紧急情况的家用蓄电池系统等,因此其需求正在不断增加。今后,为了实现可持续发展社会,必须提高蓄电池的性能。近年来,以硫为活性物质(化学能和电能转换时负责氧化还原反应的物质)的正极材料备受关注。

 

现有蓄电池中,使用氧化型插层材料(能够在晶体结构中插入和脱附离子的材料)作为正极材料,但是该材料已经接近性能的理论极限。与之相比,硫的理论容量远远超过该氧化型插层材料,而且,硫在自然界的资源丰富,因此有望降低蓄电池的成本。

 

但是,硫也具有导电性低这一明显缺点。

 

因此,为了将硫用作正极,除了需要和导电性物质混合等复杂的工序外,还需要克服硫及其反应中间体(从化学反应的反应物到成为最终产物的过程中生成的物质)会溶于电解液中这一课题。

 

特别是有望作为下一代蓄电池的镁蓄电池中,镁离子在固体中的扩散速度缓慢,因此难以获得高性能的正极材料。

 

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