Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Magnijs aizstās litiju baterijās
Pēdējā pārskatīšana: 02.07.2025
Toyota institūta (Ziemeļamerika) pētnieki ir ierosinājuši izveidot uz magnija bāzes veidotas baterijas. Pēc inženieru domām, šis elements ir diezgan piemērots baterijām, turklāt šādas baterijas būs drošākas un efektīvākas salīdzinājumā ar litija jonu baterijām, un būs piemērotas dažādām ierīcēm - sākot no tālruņiem līdz automašīnām.
Litijs ir viegli uzliesmojošs, nonākot saskarē ar gaisu, tāpēc no tā izgatavotās baterijas var būt bīstamas. Lai uzlabotu litija jonu bateriju drošību, tika izmantota metode, kurā litiju apvienoja ar grafīta stieņiem un samazināja jonu skaitu, kas veicināja zemāku blīvumu un ierobežoja uzkrātās enerģijas daudzumu.
Magnijs ir stabilāks elements, īpaši mijiedarbojoties ar gaisu, un tas ir arī energoietilpīgāks nekā litijs, taču elektrolīta izveidošana ar magniju, kas var efektīvi pārnest enerģiju, ir izrādījusies diezgan sarežģīta.
Situācija krasi mainījās, kad Toyota vecākā zinātniece Rana Mohtadi nejauši noklausījās savus kolēģus apspriežam elektrolīta izveides problēmas, kas varētu pārnest enerģiju, neiznīcinot magniju, un tas viņai lika domāt, ka ūdeņraža uzglabāšanai izmantoto materiālu īpašības varētu pielietot magnija akumulatoram. Rana Mohtadi dalījās savās pārdomās ar kolēģiem, un zinātnieki nekavējoties uzsāka pētījumus, lai pārbaudītu Mohtadi hipotēzi.
Pēc Toyota pētniecības grupas vadītāja teiktā, atklājumu nevar piedēvēt vienai personai, bet gan vairāku institūta pētnieku nopelns, kuri strādāja vienā komandā. Pētnieki jau ir sagatavojuši sava darba aprakstu un publicējuši to vienā no zinātniskajām publikācijām. Toyota inženieri cer, ka viņu atklājums palīdzēs citiem zinātniekiem izstrādāt magnija bāzes akumulatorus, kas ir piemēroti ikdienas lietošanai un kļūs ne mazāk populāri kā litija jonu akumulatori mūsdienās.
Pēc ekspertu domām, magnija bāzes akumulatori nespēja pilnībā izmantot savu potenciālu, jo tie bija atkarīgi no hlorīdu sistēmām. Elektrolītiem bija ievērojama anodiskā stabilitāte, taču metāla komponentu iznīcināšana izraisīja akumulatora veiktspējas samazināšanos. Toyota speciālisti izmantoja bora klasteru anjonus, monokarborānu, kas rada vienkārša veida magnija sāli, kas ir pilnībā saderīgs ar metālisko magniju, un akumulators uzrādīja oksidatīvo stabilitāti, kas ievērojami pārsniedza ētera šķīdinātāju stabilitāti. Magnija elektrolīta pasivitāte un neagresīvais raksturs ļauj standartizēt katoda testēšanas metodes, ko izmanto standarta plakanās baterijās. Šis atklājums paver jaunas iespējas pētniekiem magnija elektrolītu un to pielietojumu izstrādē.
Pētniekiem vēl ir daudz darāmā, pirms var izstrādāt uz magnija bāzes veidotas baterijas, un provizoriskie aprēķini liecina, ka šādas baterijas parādīsies pēc 15 līdz 20 gadiem.
[