Magnesium batterier muligens et sikrere alternativ til litium

Telefonen, den bærbare datamaskinen, Teslas nye Roadster, og til og med din fetters vape, kjører alle på litium-ion-batterier. Disse strømcellene gjør den teknologiske verden rundt oss spinn, det er et lite problem: De har vært kjent for å eksplodere.

Et team av forskere på oppdrag for å holde smarttelefonen fra å bli til en granat har muligens gjort store fremskritt på en av favorittkandidatene for en litium-erstatning: elementet en kolonne over og en rad ned på det periodiske bordet, magnesium.

Detaljert i et papir utgitt i denne ukens Naturkommunikasjon, har forskere ved Institutt for Energi oppdaget en solid leder som heter magnesium scandium selenide spinel som kunne strømme din bærbare datamaskin, så vel som litium-ion-batterier, uten noen av sikkerhetsrisikoen.

Det er viktig å finne en batteribytte som kan konkurrere med litiumionens ytelse. Tross alt, i tillegg til deres sporadiske brennbarhet - og ja, det er en stor "bortsett fra" - litiumionbatterier er ganske gode. De er veldig energi tette, noe som betyr at de kan lagre mye strøm i et lite rom, og de mister ikke ladingen deres i nærheten like raskt som andre batterikjemikalier.

Elektrolytten, eller væsken i litiumionbatterier som bærer ladning mellom batteriets positive og negative - anoden og katoden - er det som gjør dem så farlige. Spesielt er problemet at det er en væske som kan skape farlig ustabilitet i batteriet.

Denne nye magnesiumlederen er solid, noe som gjør den mye mer brannbestandig. Ikke bare er det sikrere, men det er også på nivå med litium-motparten når det gjelder energitetthet.

Etter å ha oppdaget dette, fikk det første forskerteam noen hjelp fra forskere ved Massachusetts Institute of Technology og Argonne National Laboratory. Dette tverrfaglige teamet kunne bekrefte at dette magnesiummaterialet faktisk kunne slå opp elektronikken.

Selv om denne oppdagelsen har vist stor potensial, er det fortsatt noen kinks som skal utarbeides før den kan brukes til å drive Teslas nyeste biler. Magnesiumstoffet opplever elektronlekkasje, noe som betyr at det vil miste lading selv når det ikke blir brukt.

"Dette har sannsynligvis en lang vei å gå før du kan lage et batteri ut av det, men det er den første demonstrasjonen du kan lage solid-state materialer med veldig god magnesiummobilitet gjennom det," sier Gerbrand Ceder, medforfatter av papiret, sa i en uttalelse. "Magnesium antas å bevege seg sakte i de fleste faste stoffer, så ingen trodde dette ville være mulig."

Inntil forskeren finne ut hvordan man får denne nye energikilden til å slutte å gå tom for juice så fort vil litiumion fortsette å styre teknologien vi bruker daglig. Ingen ønsker at deres elektriske bil går tom for juice når den er parkert.