Аккумуляторы на базе магния смогут хранить в два раза больше энергии, чем литиевые

Первые литийионные аккумуляторы вышли на рынок в 1991 году при активном участии компании Sony, но лишь в 2019 году их создатели получили Нобелевскую премию в области химии. Человечество сейчас остро нуждается в новых технологиях хранения электрического заряда. Поиск альтернатив литиевым батареям активно ведётся, в качестве одной из них предлагается использовать магний.

Источник изображения: Pixabay

Как поясняет Nikkei Asian Review, даже само по себе свойство одного иона магния переносить два электрона против одного в ионе лития позволяет значительно увеличить плотность хранения электроэнергии. По предварительным подсчётам, магнийионные батареи смогут хранить до 1 кВт электроэнергии в одном литре объёма. Их разработкой занимается научный консорциум E-Magic, объединяющий исследователей Дании, Израиля, Германии, Испании и Великобритании. Поддержку проекту оказывают власти Евросоюза, а серийными аккумуляторами на базе ионов магния разработчики готовы осчастливить участников рынка лишь в следующем десятилетии.

Стоимость магния в условиях массового производства может быть ниже, чем у лития. Магний используется при создании отрицательного электрода аккумуляторов. Представители E-Magic отмечают, что им уже удалось создать прототип магнийионного аккумулятора, выдерживающего до 500 циклов зарядки и разрядки. В США представителями корпоративного исследовательского института Toyota ведутся разработки по использованию магнийионной батареи с положительным электродом на базе органического состава и электролита на основе бора. Прототипы пока выдерживают не более 200 циклов зарядки и разрядки, но отличаются от литиевых более высокой стабильностью.

Японские учёные экспериментируют с аккумуляторами, чьи положительные электроды изготовлены из оксида марганца, а отрицательные из магния. Другой альтернативой литию является цинк — тем более, что он уже многие десятилетия применяется при создании элементов питания. Цинкионные батареи подвержены меньшему риску возгорания по сравнению с литийионными. Если три десятилетия назад японские специалисты выступили в роли первопроходцев в создании литийионных аккумуляторов, то в наши дни китайские и корейские компании опережают ту же Panasonic по объёмам производства тяговых батарей. Япония пока не растеряла научный потенциал в этой сфере, но в вопросах коммерциализации новых технологий она не должна проявлять слабость.