Magneesium asendab patareides liitiumi

Toyota Instituudi (Põhja-Ameerika) teadlased on teinud ettepaneku luua magneesiumipõhised akud. Inseneride sõnul sobib see element akude jaoks üsna hästi, lisaks on sellised akud liitiumioonakudega võrreldes ohutumad ja tõhusamad ning sobivad erinevatele seadmetele - telefonidest autodeni.

Liitium on õhuga kokkupuutel väga tuleohtlik, seega võivad sellest valmistatud akud olla ohtlikud. Liitiumioonakude ohutuse parandamiseks kasutati meetodit, kus liitium ühendati grafiitvardad ja vähendati ioonide arvu, mis aitas kaasa madalamale tihedusele ja piiras salvestatava energia hulka.

Magneesium on stabiilsem element, eriti õhuga suheldes, ja see on ka liitiumist energiamahukam, kuid magneesiumiga elektrolüüdi loomine, mis suudaks energiat tõhusalt üle kanda, on osutunud üsna keeruliseks.

Olukord muutus dramaatiliselt, kui Toyota vanemteadlane Rana Mohtadi kuulis pealt oma kolleege arutamas elektrolüüdi loomise probleeme, mis võimaldaks energiat magneesiumi hävitamata üle kanda, ning see viis ta ideeni, et vesiniku salvestamiseks kasutatavate materjalide omadusi saaks rakendada magneesiumiakul. Rana Mohtadi jagas oma mõtteid kolleegidega ja teadlased alustasid kohe uuringuid Mohtadi hüpoteesi kontrollimiseks.

Toyota uurimisrühma juhi sõnul ei saa avastust omistada ühele inimesele, vaid see on instituudi mitme teadlase teene, kes töötasid ühes meeskonnas. Teadlased on juba koostanud oma töö kirjelduse ja avaldanud selle ühes teaduspublikatsioonis. Toyota insenerid loodavad, et nende avastus aitab teistel teadlastel arendada magneesiumipõhiseid akusid, mis sobivad igapäevaseks kasutamiseks ja muutuvad sama populaarseks kui tänapäeval liitiumioonakud.

Ekspertide sõnul ei suutnud magneesiumipõhised akud oma potentsiaali täielikult ära kasutada, kuna nad sõltusid kloriidsüsteemidest. Elektrolüütidel oli märkimisväärne anoodne stabiilsus, kuid metallkomponentide hävimine põhjustas aku jõudluse languse. Toyota spetsialistid kasutasid booriklastri anioone, monokarboraani, mis toodavad lihtsat tüüpi magneesiumisoola, mis on täielikult ühilduv metallilise magneesiumiga, ja aku oksüdatiivne stabiilsus ületas oluliselt eetrilahustite oma. Magneesiumelektrolüüdi passiivsus ja mitteagressiivne olemus võimaldavad standardiseerida standardsetes lamedates akutes kasutatava katoodi testimismeetodeid. See avastus avab teadlastele uusi võimalusi magneesiumelektrolüütide ja nende rakenduste arendamisel.

Enne magneesiumipõhiste akude väljatöötamist on teadlastel veel palju tööd teha ning esialgsete hinnangute kohaselt ilmuvad sellised akud 15–20 aasta pärast.

[ 1 ], [ 2 ]