Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.
Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.
Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.
Το μαγνήσιο θα αντικαταστήσει το λίθιο στις μπαταρίες
Τελευταία επισκόπηση: 02.07.2025
Ερευνητές από το Ινστιτούτο Toyota (Βόρεια Αμερική) πρότειναν τη δημιουργία μπαταριών με βάση το μαγνήσιο. Σύμφωνα με τους μηχανικούς, αυτό το στοιχείο είναι αρκετά κατάλληλο για μπαταρίες, επιπλέον, τέτοιες μπαταρίες θα είναι ασφαλέστερες και πιο αποδοτικές, σε σύγκριση με τις ιόντων λιθίου, και θα είναι κατάλληλες για διάφορες συσκευές - από τηλέφωνα μέχρι αυτοκίνητα.
Το λίθιο είναι εξαιρετικά εύφλεκτο όταν εκτίθεται στον αέρα, επομένως οι μπαταρίες που κατασκευάζονται από αυτό μπορεί να είναι επικίνδυνες. Για τη βελτίωση της ασφάλειας των μπαταριών ιόντων λιθίου, χρησιμοποιήθηκε μια μέθοδος συνδυασμού λιθίου με ράβδους γραφίτη και μείωσης του αριθμού των ιόντων, η οποία συνέβαλε σε χαμηλότερη πυκνότητα και περιόρισε την ποσότητα ενέργειας που αποθηκεύεται.
Το μαγνήσιο είναι ένα πιο σταθερό στοιχείο, ειδικά όταν αλληλεπιδρά με τον αέρα, και είναι επίσης πιο ενεργοβόρο από το λίθιο, αλλά η δημιουργία ενός ηλεκτρολύτη με μαγνήσιο που μπορεί να μεταφέρει αποτελεσματικά ενέργεια έχει αποδειχθεί αρκετά δύσκολη.
Η κατάσταση άλλαξε δραματικά όταν η Rana Mohtadi, ανώτερη επιστήμονας στην Toyota, άκουσε τυχαία τους συναδέλφους της να συζητούν τα προβλήματα της δημιουργίας ενός ηλεκτρολύτη που θα μπορούσε να μεταφέρει ενέργεια χωρίς να καταστρέψει το μαγνήσιο, και αυτό την οδήγησε στην ιδέα ότι οι ιδιότητες των υλικών που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση υδρογόνου θα μπορούσαν να εφαρμοστούν σε μια μπαταρία μαγνησίου. Η Rana Mohtadi μοιράστηκε τις σκέψεις της με τους συναδέλφους της και οι επιστήμονες ξεκίνησαν αμέσως έρευνα για να ελέγξουν την υπόθεση του Mohtadi.
Σύμφωνα με τον επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας της Toyota, η ανακάλυψη δεν μπορεί να αποδοθεί σε ένα άτομο, αλλά είναι έργο αρκετών ερευνητών του ινστιτούτου που εργάστηκαν σε μία ομάδα. Οι ερευνητές έχουν ήδη ετοιμάσει μια περιγραφή της εργασίας τους και τη δημοσίευσαν σε μία από τις επιστημονικές δημοσιεύσεις. Οι μηχανικοί της Toyota ελπίζουν ότι η ανακάλυψή τους θα βοηθήσει άλλους επιστήμονες να αναπτύξουν μπαταρίες με βάση το μαγνήσιο, κατάλληλες για καθημερινή χρήση και θα γίνουν εξίσου δημοφιλείς με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου σήμερα.
Σύμφωνα με τους ειδικούς, οι μπαταρίες με βάση το μαγνήσιο δεν μπόρεσαν να αξιοποιήσουν πλήρως τις δυνατότητές τους λόγω της εξάρτησής τους από συστήματα χλωρίου. Οι ηλεκτρολύτες είχαν σημαντική ανοδική σταθερότητα, αλλά η καταστροφή των μεταλλικών εξαρτημάτων προκάλεσε μείωση της απόδοσης της μπαταρίας. Οι ειδικοί της Toyota χρησιμοποίησαν ανιόντα συμπλέγματος βορίου, μονοκαρβοράνιο, τα οποία παράγουν έναν απλό τύπο άλατος μαγνησίου που είναι πλήρως συμβατό με το μεταλλικό μαγνήσιο, και η μπαταρία επέδειξε οξειδωτική σταθερότητα που υπερέβαινε σημαντικά αυτή των αιθερικών διαλυτών. Η παθητικότητα και η μη επιθετική φύση του ηλεκτρολύτη μαγνησίου καθιστά δυνατή την τυποποίηση των μεθόδων δοκιμών για την κάθοδο που χρησιμοποιείται σε τυπικές επίπεδες μπαταρίες. Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει νέες δυνατότητες για τους ερευνητές στην ανάπτυξη ηλεκτρολυτών μαγνησίου και των εφαρμογών τους.
Υπάρχει ακόμη πολλή δουλειά που πρέπει να γίνει από τους ερευνητές πριν μπορέσουν να αναπτυχθούν μπαταρίες με βάση το μαγνήσιο, με προκαταρκτικές εκτιμήσεις να υποδηλώνουν ότι τέτοιες μπαταρίες θα εμφανιστούν σε 15 έως 20 χρόνια.
[