Litiumjonbatterier är underbara. De har förändrat hur vi interagerar med teknik under de senaste decennierna, tar oss från stationära datorer, till bärbara datorer, till smartphones, till smartwatches. Men det finns ett problem - litiumjonbatterier har en otrevlig vana ibland .

Så ingenjörer runt om i världen arbetar på säkrare utbyten. En av kandidaterna innebär att lithium ersätts med magnesium, men historiskt sett har magnesiumbatteriernas förmåga att lagra energi varit något begränsad.

Gå in i Yan Yao, docent i elektroteknik och datateknik vid University of Houston, som tror att han har gjort ett par genombrott som kan ge betydligt större effektivitet från dessa batterier.

“Vi kombinerar en nanostrukturerad katod och en ny förståelse av magnesiumelektrolyten,” Yao. “Det är nytt.”

I flera år har han arbetat med att få magnesiumjoner att röra sig snabbare. Snabbare rörliga joner betyder mer effektivitet. Samtidigt redesignas han katoden - den punkt från vilken strömmen flyter - för bättre prestanda.

Allmän strategi

Resultatet är ett magnesiumbatteri med en lagringskapacitet på 400 mAh / g, jämfört med 100 mAh / g för tidigare magnesiumbatterier. Traditionella litiumjonbatterier har en katodkapacitet på ca 200 mAh / g.

Spänningen i magnesiumbatterierna kan dock inte konkurrera med litium. De matar ut cirka en volt, jämfört med tre till fyra volt för litium.

Men magnesium är mycket rikligare på jorden än litium, så det kan göras billigare. Och - viktigt - magnesiumbatterier lider inte av samma problem som leder till att litiumbatterier slår i brand.

“Vi hoppas att det här är en allmän strategi,” sade Hyun Deog Yoo, som också arbetade med projektet.

“Att sätta in olika polyatomiska joner i högspänningsvärdar syftar vi till att skapa högre energibatterier till ett lägre pris, speciellt för elbilar. "

De fullständiga detaljerna i upptäckten var i Naturkommunikation.

  • En nanoskala monsterbil har tagit bronsmedaljen i världens kortaste lopp