據(jù)國外媒體報道，現(xiàn)代生活越來越依賴于電力，對電力的不斷需求也使得人們對更加環(huán)保和便攜的能源提出了更高的要求。雖然國外媒體沒有報道風(fēng)能和太陽能電池板，

現(xiàn)代生活越來越依賴于電力，對電力的不斷需求也使得人們對更環(huán)保、更便攜的能源提出了更高的要求。雖然風(fēng)能和太陽能電池板是非常有前途的替代能源，但是它們的輸出會受到外界因素的影響，所以非常不可靠。

(來源：東京理科大學(xué))

據(jù)國外媒體報道，現(xiàn)代生活越來越依賴于電力，對電力的不斷需求也使得人們對更加環(huán)保和便攜的能源提出了更高的要求。盡管風(fēng)能和太陽能電池板是有前途的替代能源，

但是因為這種能量的輸出會受到外界因素的影響，所以非常不可靠。因此，從能量分配和經(jīng)濟(jì)性的角度來看，高能二次電池(充電電池或蓄電池)是未來的發(fā)展方向。

東京理科大學(xué)的出本教授帶領(lǐng)一組研究人員，通過合成一種新的電極材料(金屬化合物)，成功逆轉(zhuǎn)了離子的化學(xué)反應(yīng)，解決了能源浪費的問題。

為下一代可充電鎂電池的生產(chǎn)奠定了重要基礎(chǔ)。研究人員對這一發(fā)現(xiàn)非常樂觀，他們說：“我們合成了一種巖鹽，它作為下一代二次電池的陰極材料具有巨大的潛力?！?

電池是最受歡迎的便攜式能源，它由三個基本部件組成——陽極、陰極和電解液。這三部分相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，陽極產(chǎn)生多余的電子(氧化)，這些電子被陰極吸收(還原)，從而產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)。

因為電解質(zhì)抑制了電子在陽極和陰極之間的流動，所以電子將優(yōu)先在外部電路中流動，從而產(chǎn)生電流或“電”流。當(dāng)陰極/陽極中的材料不再能吸收/放出電子時，電池就“死了”。

然而，有些材料可以通過使用反方向運行的外部動力來逆轉(zhuǎn)這種化學(xué)反應(yīng)，從而使材料恢復(fù)到原始狀態(tài)。這種可充電電池是移動電話、平板電腦和電動汽車中的電池。

東京理科大學(xué)的Idemoto教授和他的同事合成了MgNiO2材料來取代鈷，這種材料有可能成為一種新的陰極材料。Idemoto教授說：“我們專注于使用多價鎂離子作為移動離子的可充電鎂電池。

有望實現(xiàn)下一代高能量密度可充電電池。近年來，由于鎂電池的低毒性和易于實現(xiàn)逆反應(yīng)，人們對鎂作為高能量密度可充電電池的負(fù)極材料產(chǎn)生了極大的興趣。但由于缺乏合適的互補(bǔ)陰極和電解質(zhì)，很難實現(xiàn)。

在標(biāo)準(zhǔn)實驗室技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究人員通過“反向共沉淀”合成了這種新型鹽，這種新型巖鹽可以從水溶液中提取出來。為了研究提取鹽的結(jié)構(gòu)和晶格成像，研究人員使用了中子和同步X射線光譜，換句話說，

他們研究了粉末樣品在中子或X射線照射下的衍射圖樣，同時從理論上計算和模擬了巖鹽的種類，它們具有陰極材料所要求的“充放電行為”，從而可以根據(jù)最穩(wěn)定的能量結(jié)構(gòu)生成100種對稱的候選結(jié)構(gòu)。

確定鎂、鎳、鈷正離子在巖鹽結(jié)構(gòu)中的排列。

除了結(jié)構(gòu)分析，研究人員還使用三極管電池和已知的參考電極在各種條件下進(jìn)行充放電測試，以了解巖鹽作為鎂可充電電池陰極材料的電化學(xué)性能，并發(fā)現(xiàn)可以根據(jù)鎂的成分和鎳鈷的比例控制電池的特性。

結(jié)構(gòu)和電化學(xué)分析使研究人員能夠證明巖鹽可以用作陰極材料，并且在不同環(huán)境中具有可靠性。

目前，二次電池行業(yè)主要以鋰離子電池為主，用于汽車和便攜式設(shè)備中的儲能。然而，這種電池的能量密度和電力存儲容量是有限的。然而，出本教授說，作為高能量密度二次電池，

能夠替代鋰離子電池。

關(guān)鍵詞：正極材料鎂電池鋰離子