东北大学的研究人员在电池技术方面取得了突破性进展，开发了一种用于可充电镁电池（RMB）的新型阴极材料，即使在低温下也能实现高效充电和放电。这种创新材料利用增强的岩盐结构，有望开创更实惠、更安全、容量更高的储能解决方案的新时代。

该研究展示了岩盐结构中镁 (Mg) 扩散的显着改善，这是一项关键进步，因为这种结构中原子的致密性此前阻碍了镁的迁移。通过引入七种不同金属元素的战略混合物，研究小组创建了一种富含稳定阳离子空位的晶体结构，从而更容易嵌入和提取镁。

这是首次利用岩盐氧化物作为人民币的正极材料。研究人员采用的高熵策略允许阳离子缺陷激活岩盐氧化物阴极。

该开发还解决了人民币的一个关键限制——镁在固体材料中运输的困难。到目前为止，需要高温来增强传统阴极材料（例如具有尖晶石结构的材料）中的镁迁移率。然而，东北大学研究人员推出的材料在仅 90°C 的温度下即可高效工作，表明所需的工作温度显着降低。

东北大学材料研究所 (IMR) 教授川口智也 (Tomoya Kawaguchi) 指出了这项研究的更广泛意义。 “锂资源稀缺且分布不均，而镁资源丰富，为锂离子电池提供了更可持续且更具成本效益的替代品。镁电池采用新开发的阴极材料，有望在电网存储、电动汽车和便携式电子设备等各种应用中发挥关键作用，为全球转向可再生能源和减少碳足迹做出贡献。”

Kawaguchi 与 IMR 教授 Tetsu Ichitsubo 合作，他表示：“通过利用镁的内在优势并克服以前的材料限制，这项研究为下一代电池铺平了道路，有望对技术、环境、和社会”。

最终，这一突破是寻求高效、环保的能源存储解决方案的重要一步。

研究结果的详细信息发表在 2024 年 3 月 15 日的《材料化学杂志 A》上。


                                        
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