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伊利諾伊大學芝加哥分校(University of Illinois at Chicago，UIC)研究人員對電動汽車電池的研究又邁出一步，該團隊以鎂離子打造的電動汽車電池，也許能跑贏鋰離子電池電動汽車。該研究小組透過帶正二價的鎂離子，每一個離子攜帶一個正電荷，並在電池狀的化學反應中，使用類似現今許多裝置架構上的電極，以進一步取代鋰離子。

「由於鎂是攜帶兩個正電荷的離子，因此每次我們使用鎂離子作為電池材料，將可觸動兩倍的電子。」學術界化學首席研究人員、UIC助理教授Jordi Cabana表示，「我們希望，這項工作可為高電壓、高能量電池開啟一個可靠的設計路徑。」

該研究是美國阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory )主導的能源創新中心(Energy Innovation Hub )的一個部門-- Joint Center能源存儲研究(Joint Center for Energy Storage Research) 部的一部分，該研究的目的是實現電池性能的革命性進展，且研究結果已發表在先進材料(Advanced Materials)刊物上。

每個電池由一個正、負電極和電解質組成，其中電極互換通常是正電荷的電子和離子，僅是電絕緣體的離子流經電解質，以便迫使電子流過外部電路，進一步供電到車輛或裝置。

對電池再充電時，電極的互換是可逆的，然而在此逆過程中的化學反應並不完全有效，這限制了電池還可被再充電的次數。

鎂離子電池研究已有進展

「若你可以做到越多次數電極互換的來回，你就能為電池充電更多次，且還可在充電過程中使用電池。」Cabana進一步解說，「在我們的研究案例中，我們希望有最大的電子數量，以便移動離子，因為當離子進入或離開時，會扭曲電極材料的結構，然越多結構被扭曲，就有越大量的能量會消耗在搬回離子，如此一來，就會變得更難對電池充電。」

「就像一個機械停車塔，只能提供一定的空間供汽車停放，」Cabana解釋，「但是，你還是可和其他人一樣把車停在每個空間，卻無需扭曲停車塔的結構。」

「經研究證實，鎂可逆插入電極材料的結構中，此一結果讓我們更進一步接近鎂離子電池原型。」Cabana指出。

Cabana並總結，「我們的研究成果仍不是一個真正的鎂離子電池，只是其中的一部分，但你會在日後完成的裝置中發現相同的反應。」

(參考原文：Magnesium Ions Could Beat LI In Car Batteries， by Paul Buckley )

編譯：Anthea Chuang

資料來源:電子工程專輯