东理研制MgNiO2 有望镁电池替代锂电池

据了解，东京理科大学（简称“东理”）的Idemoto教授团队研制了取代钴的MgNiO2材料，是一种新型阴极材料，使得镁电池有望代替二次锂电池，并应用于手机、平板计算机、电动汽车等设备中。

众所周知，电池主要是由阳极、阴极和电解液三部分组成的，它们相互发生氧化还原反应。由于电解液抑制了阳极和阴极之间的电子流动，所以电子只能外电路传导，产生电流。如果阴阳极材料不能在吸收或脱落电子的话，电池就会没法工作了。因此，我们得利用某些材料的反向运行外部电力，进行逆转此类化学反应，从而使材料回到原来状态。

东理大学研究者开发了MgNiO2材料，实现镁电池的高能量密度。由于镁电池毒性低、易实现逆转反应，使得人们对利用镁作为高能量阳极材料产生了兴趣。

为了使镁电池拥有更高的质量，在标准实验室技术的基础上，Idemoto团队利用“反向共沉淀法”合成了此种新型盐。为了研究萃取盐的结构和晶格成像，研究员用了中子和同步X射线光谱学，并对岩盐种类进行理论计算和模拟，表明此类岩盐具有正极材料所需的“充放电行为”，使得他们选出能量最稳定的结构，来确定镁、镍和钴离子在岩盐结构中的排列。

此外，研究者还用三极电池和参考电极在不同条件下进行充放电测试，发现可根据镁的成分和镍/钴的比例来控制电池特性，具有较高可靠性。

除了镁电池有望成为下一代电池外，还有含氧化钨材料的锂电池也可能成为未来的候选。

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