マグネシウムイオン電池技術は飛躍的な進歩を遂げる可能性があります

「電池技術の飛躍的進歩」のニュースを定期的に聞くことができますが、リチウムイオン電池は現在でも最も広く使用されており、統合された性能を備えた最良の選択です。しかし、研究所のMITブロガーとアルゴンヌ国立研究所の研究チームは、新しいタイプの固体材料を開発しました。

それは完全導体のようであり、マグネシウムイオンはより安全で効率的なバッテリーを作成するために使用されることが期待されています。リチウム電池は、携帯電話から電気自動車などさまざまな分野で使用されていますが、金属材料のサービスは非常に良いですが、効率と価格の面ではまだ改善の余地があります。

核磁気共鳴（NMR）の実験室での実験により、研究者たちは新しい材料が一種の効率的なマグネシウムイオン伝導体であることを証明しました。

比較のために、より高いエネルギー密度のマグネシウムは、自然保護区でより多くを持っており、うまくいけば、より安く、より簡単に電池を製造することができます。ただし、この金属をバッテリーにマグネシウムを使用するには、電解質を超えてつまずきを移動する必要があります。

最近のトヨタとキットはより良い液体電解質の開発に焦点を合わせていますが、それはバッテリー充電のカソードとアノードの間で責任がありますが、それらはすべて腐食セルの他の部分に傾向があります。では、考え直して、他の種類の電解質を試してみませんか？

同著者のヘルブラントセダーマグネシウムマトリックスセルは新技術であり、有用な液体電解質はありません。だから私たちは、なぜ固体電解質に切り替えてみませんか？

幸いなことに、彼らは「セレニドスカンジウムマグネシアスピネル」（マグネシウムスカンジウムセレニドスピネル）と呼ばれる新素材を実際に開発しました。固体電解質はマグネシウムイオンを容易に浸透させ、その電気伝導率はプール内の固体電解質のリチウム電気使用に匹敵します。

核磁気共鳴（NMR）分光法実験のチームを検証するために、最初の理論的研究は良い結果を予測しました。この機器は、いくつかの新しい材料の複雑さと参照の欠如のために、マグネシウムまたはリチウムイオン透過性材料であるかどうかを検出できますが、結果を説明するのは困難です。

Pieremanuele Canepaの研究によると、従来の電気化学的特性に加えて、これらの発見は、さまざまな方法（固体核磁気共鳴（NMR）および同期測定のアルゴンヌ研究所）と組み合わせた場合にのみ感知できます。

それでも、これまで実際の電池を作るために使用されていたこの種のマグネシウムベースの新素材には、まだ解決しなければならない問題がいくつかあります。電流漏れがまだ少ないなど、電子移動度を改善する必要があります。市販後の全固体電池は、しかしながら、その安全性は従来の液体電解質電池よりもはるかに高いです。

研究の詳細については、最近ネイチャーコミュニケーションズ（ネイチャーコミュニケーションズ）誌に掲載されました。

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