让智能电池用在手机上更长久的方法
来源：宝鄂实业
2020-01-28 20:27
点击量：次
酷，这款智能电池可能会在你的手机上使用更久!
吴文辉和来自A * STAR高性能计算研究所的同事Pei Shan Emmeline Yeo研究了一种可能的镁离子电池正极材料，以克服传统锂离子电池的一些问题。
镁离子电池概念
锂离子电池的局限性包括低功率和有限的电池寿命，如果锂用作负极或“正极”，电池寿命可以大大提高。然而，这引起了安全方面的担忧，比如在电池充电和放电过程中，金属阳极表面可能形成微观锂纤维(称为树枝状晶体)。如果这些树突到达阴极或正极，电池将短路并着火。“商用锂离子电池使用石墨作为阳极来防止这个问题，”Ng说。“但代价是石墨的能量密度更低。”另一方面，镁不形成枝晶，而且，除了比锂具有更高的体积能量密度外，镁的储量更丰富——这降低了原材料的成本。
因此，镁离子电池有望成为下一代电池，因为它们成本低、安全、能量密度高。然而，与镁离子电池相关的一个特殊挑战是找到合适的阴极材料。典型的锂离子负极材料与镁不相容，因为它在向负极材料中插入/离开镁离子方面存在动力学延迟。因此，镁离子电池性能低下，没有实际用途。
Ng和Yeo使用超级计算机建模来扫描潜在的阴极材料，并确定一维的钼硫化物纳米线是有前途的候选人。在研究的纳米线中，分子式(Mo 6 Se 6)的硒化钼纳米线由于其离子插入动力学快、充电能力中等而表现出最佳的电池性能。
该团队计划与实验团队一起验证这一理论预测，并继续使用第一原理建模技术来寻找潜在的镁离子电池阴极材料。Ng说，第一原理建模是电池研究的有力工具，因为它可以精确地研究电极和电解质材料的结构和电子性能。以及不同材料之间的相互作用。他说，更重要的是，它可以用来快速筛选具有所需性能的材料，从而加快寻找有用材料的速度，使镁离子电池更快成为现实。
