యూనివర్సిటీ ఆఫ్ వాటర్లూ పరిశోధకులు లిథియంకు బదులుగా మెగ్నీషియంతో తయారు చేయబడిన తదుపరి తరం బ్యాటరీలను అభివృద్ధి చేయడంలో కీలక పురోగతిని సాధించారు.
మెగ్నీషియంను ఉపయోగించి బ్యాటరీలను రూపొందించాలనే ఆలోచనను 2000లో సెమినల్ అకడమిక్ పేపర్‌లో మొదటిసారి పంచుకున్నప్పుడు, ఆ నవల డిజైన్ మార్కెట్‌లో ప్రధానంగా ఉపయోగించే లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలతో పోటీ పడేందుకు తగినంత వోల్టేజ్‌ని అందించలేదు. మెగ్నీషియం లిథియం కంటే చాలా సమృద్ధిగా మరియు తక్కువ ఖర్చుతో కూడుకున్నది, ఇది మరింత స్థిరమైన శక్తిని నిల్వ చేయడానికి సహాయపడుతుంది.
ఇప్పుడు, వాటర్లూ బృందం మెగ్నీషియం బ్యాటరీలను వాస్తవికతకు తీసుకురావడానికి ఒక అడుగు దగ్గరగా ఉంది, ఇది ప్రస్తుతం అందుబాటులో ఉన్న లిథియం-అయాన్ వెర్షన్‌ల కంటే ఎక్కువ ఖర్చుతో కూడుకున్నది మరియు స్థిరమైనది.
లిండా నాజర్, కెమిస్ట్రీ విభాగంలో ప్రొఫెసర్ మరియు సాలిడ్ స్టేట్ ఎనర్జీ మెటీరియల్స్‌లో కెనడా రీసెర్చ్ చైర్ మరియు నాజర్ గ్రూప్‌లో పోస్ట్‌డాక్టోరల్ ఫెలో అయిన చాంగ్ లీ, అత్యంత సమర్థవంతమైన మెగ్నీషియం యానోడ్‌ను ఎనేబుల్ చేసే ఎలక్ట్రోలైట్‌ను రూపొందించారు. లి మరియు నాజర్ ఈ పరిశోధన కోసం UC బర్కిలీ మరియు శాండియా నేషనల్ ల్యాబ్స్‌తో కలిసి పనిచేశారు.
బ్యాటరీలు మూడు ప్రధాన భాగాలను కలిగి ఉంటాయి: కాథోడ్ (బ్యాటరీ యొక్క సానుకూల వైపు), యానోడ్ (బ్యాటరీ యొక్క ప్రతికూల వైపు) మరియు కాథోడ్ మరియు యానోడ్ మధ్య విద్యుత్ ఛార్జ్ ప్రవాహాన్ని అనుమతించే ఎలక్ట్రోలైట్ అని పిలువబడే రసాయన పరిష్కారం.
మెగ్నీషియం-ఆధారిత బ్యాటరీలపై ప్రాథమిక పరిశోధన ఒక వోల్ట్‌ను ఉత్పత్తి చేసింది, ఇది ప్రామాణిక AA బ్యాటరీ (1.5 వోల్ట్‌లు) వద్ద పనిచేసే దాని కంటే తక్కువ. లి మరియు నాజర్ రూపొందించిన ఎలక్ట్రోలైట్ మూడు వోల్ట్‌ల వరకు పనిచేస్తుందని కనుగొనబడింది, అదనపు మెరుగుదల మరింత మెరుగైన కాథోడ్ డిజైన్‌తో వస్తుందని భావిస్తున్నారు.
“మేము అభివృద్ధి చేసిన ఎలక్ట్రోలైట్ చాలా అధిక సామర్థ్యంతో మెగ్నీషియం రేకులను జమ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది మరియు ఇది ముందు విజయవంతంగా పరీక్షించిన దానికంటే అధిక వోల్టేజ్‌కు స్థిరంగా ఉంటుంది” అని లి చెప్పారు. “ఇప్పుడు మనకు కావలసిందల్లా వాటన్నిటినీ ఒకచోట చేర్చడానికి సరైన కాథోడ్.”
ఇతర పరిశోధకులు ఈ ప్రాంతంలో కొంత విజయం సాధించినప్పటికీ, ఆ అధ్యయనాలు వాణిజ్యపరమైన ఉపయోగం కోసం స్కేల్ చేయడం కష్టంగా ఉండే ఖరీదైన పదార్థాలను ఉపయోగించాయి. Li మరియు Nazar యొక్క ఎలక్ట్రోలైట్ డిజైన్ చవకైనది మరియు తదుపరి తరం బ్యాటరీ మార్కెట్ కోసం త్వరగా స్కేల్ చేయబడుతుంది. ఇది తినివేయు మరియు మండించలేనిది, ఇది మునుపటి ఎలక్ట్రోలైట్ పునరావృతాలతో రెండు సమస్యలు.
“ఫంక్షనల్ మెగ్నీషియం బ్యాటరీని వాణిజ్యీకరించే దిశగా ఇది మరో పెద్ద అడుగు” అని నాజర్ అన్నారు. “మెగ్నీషియం బ్యాటరీ పజిల్‌ను పూర్తి చేసే సరైన సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్‌ను కనుగొని అభివృద్ధి చేయడానికి మా పని మాకు లేదా మరొకరికి ఒక తలుపు తెరుస్తుందని మేము ఆశిస్తున్నాము.”
వారి పరిశోధన, “A Dynamically Bare Metal Interface Enables Reversible Magnesium Electrodeposition at 50 mAh cm-2″లో ప్రచురించబడింది జూల్ డిసెంబరు 6న. అభ్యర్థనపై పరిశోధనా పత్రం కాపీని అందుబాటులో ఉంచవచ్చు.
