Terobosan Baterai Magnesium

Baterai magnesium menawarkan janji untuk menerangi kehidupan modern dengan aman - tidak seperti baterai lithium ion tradisional, baterai tidak mudah terbakar atau mudah meledak - namun kemampuan mereka untuk menyimpan energi lebih terbatas.

Periset melaporkan 24 Agustus di jurnal Nature Communications penemuan desain baru untuk katoda baterai, secara drastis meningkatkan kapasitas penyimpanan.

"Kami menggabungkan katoda berstrukturnano dan pemahaman baru tentang elektrolit magnesium," kata Yan Yao, profesor teknik elektro dan komputer di University of Houston dan penulis utama penelitian ilmiah tersebut. "Itu baru."

Temuan ini pertama kali dikemukakan oleh Yao dan postdoctoral sesama Hyun Deog Yoo pada tahun 2014; Proyek tersebut membentang beberapa tahun dan melibatkan ilmuwan dari tiga universitas dan tiga laboratorium nasional, bekerja secara eksperimental dan teoritis.

Baterai baru menyimpan energi dengan memasukkan magnesium monoklorida ke dalam inang, seperti titanium disulfida. Dengan mempertahankan ikatan magnesium-klorida, Yao mengatakan, katoda menunjukkan penyebaran yang jauh lebih cepat daripada versi magnesium tradisional.

Para peneliti melaporkan baterai baru memiliki kapasitas penyimpanan 400 mAh / g, dibandingkan dengan 100 mAh / g untuk baterai magnesium sebelumnya. Baterai lithium ion komersial memiliki kapasitas katoda sekitar 200 mAh / g, kata Yao, yang juga seorang peneliti utama dengan Pusat Superkonduktivitas Texas di UH.

Tegangan baterai baru tetap rendah sekitar satu volt. Itu dibandingkan dengan tiga sampai empat volt untuk baterai lithium.

Tegangan tinggi, ditambah dengan kepadatan energi tinggi, merupakan ciri baterai lithium ion standar. Tapi lithium mahal dan dapat menimbulkan suatu kondisi yang dikenal sebagai pertumbuhan dendrit, yang bisa menyebabkan baterai terbakar. Sebagai sumber daya yang melimpah di bumi, magnesium lebih murah dan tidak membentuk dendrit. Sampai saat ini diperlukan kebutuhan akan katoda yang lebih baik dan elektrolit yang lebih efisien.