Les batteries lithium-ion sont merveilleuses. Ils ont changé la façon dont nous interagissons avec la technologie au cours des deux dernières décennies, en passant des ordinateurs de bureau aux ordinateurs portables en passant par les smartphones et les smartwatches. Mais il y a un problème - les batteries lithium-ion ont la vilaine habitude de temps en temps .

Les ingénieurs du monde entier travaillent donc sur des remplacements plus sûrs. L'un des candidats consiste à remplacer le lithium par du magnésium, mais historiquement, la capacité des piles au magnésium à stocker de l'énergie a été quelque peu limitée..

Yan Yao, professeur agrégé en génie électrique et informatique à l'Université de Houston, pense avoir réalisé deux percées qui pourraient générer des rendements nettement supérieurs de ces batteries..

“Nous combinons une cathode nanostructurée et une nouvelle compréhension de l'électrolyte de magnésium,” Yao. “C'est nouveau.”

Depuis plusieurs années, il s’efforce de faire bouger les ions magnésium plus rapidement. Des ions plus rapides en mouvement signifient plus d'efficacité. Simultanément, il a redessiné la cathode - le point à partir duquel le courant circule - pour une performance accrue.

Stratégie générale

Le résultat est une batterie au magnésium avec une capacité de stockage de 400 mAh / g, comparée à 100 mAh / g pour les anciennes batteries au magnésium. Les batteries au lithium ionique traditionnelles ont une capacité de cathode d’environ 200 mAh / g.

Cependant, la tension des piles au magnésium ne peut pas encore concurrencer le lithium. Ils produisent environ un volt, contre trois à quatre volts pour le lithium.

Mais le magnésium est beaucoup plus abondant sur Terre que le lithium, de sorte qu'il peut être fabriqué à moindre coût. Et surtout, les piles au magnésium ne souffrent pas des mêmes problèmes qui font que les piles au lithium s'enflamment.

“Nous espérons qu'il s'agit d'une stratégie générale,” Hyun Deog Yoo, qui a également travaillé sur le projet.

“En insérant divers ions polyatomiques dans des hôtes à tension plus élevée, nous visons éventuellement à créer des batteries à énergie plus élevée à un prix inférieur, en particulier pour les véhicules électriques. "

Les détails complets de la découverte étaient en Nature Communications.

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