日本研究人員開發可充電鎂電池原型實現室溫穩定運行

科技日報訊 （記者劉霞）日本東北大學研究人員開發出一款可充電鎂電池，雖然尚處於原型階段，但有效克服了鎂基儲能技術長期面臨的多個難題。這一突破有望開辟儲能技術的新方向，打造出由可持續材料制成、充電迅速的新型電池。相關論文發表於新一期《通訊材料》雜志。

隨著科技不斷進步，人們對大規模、可持續儲能設備的需求日益迫切。鋰作為一種稀缺資源，難以滿足日益增長的鋰離子電池生產需求。相比之下，鎂在地殼中儲量豐富，來源廣泛。但鎂的反應速度較慢，難以在室溫環境下穩定工作。實現室溫運行是鎂基儲能走向實用化、減輕對有限鋰資源依賴的關鍵一步。

研究人員通過設計一種新型非晶氧化物陰極，攻克了這一難題。該材料由鎂、少量鋰以及碲、鉬、氧等元素構成。新型陰極利用了鋰與鎂之間的離子交換機制，形成了更暢通的離子遷移通道，使鎂離子得以在室溫下高效嵌入和脫出，從而支持電池穩定循環。

為驗証性能，研究人員制作了全尺寸原型電池進行測試。結果顯示，即使經過200次充放電循環，電池仍能保持穩定的能量輸出。在電壓測試中，該電池成功點亮了一個藍色發光二極管。這表明電池已具備向外部電路供電的能力。

研究人員表示，這一成果首次可靠地証明氧化物陰極能支持可充電鎂電池在常溫下穩定運行。它也為下一代正極材料確立了關鍵設計原則，包括控制納米級粒徑、提升與先進電解質的兼容性等。這些進展有望共同推動可充電鎂電池向安全、可持續、資源友好的儲能系統邁出堅實一步。