محققان دپارتمان NREL روش جدیدی برای بهبود شارژپذیری باتری فلز منیزیم غیر آبی کشف کردند. این تکنولوژی نسبت به باتری‌های لیتیم-یون از مزایایی همچون دانسیته انرژی بیشتر، پایداری بیشتر و قیمت پایینتر برخوردار است.
از دیدگاه تئوری باتری‌های منیزیمی دو برابر انرژی بیشتری از باتری‌های لیتیمی دارند. اما تحقیقات اخیر، محدودیتهایی را متذکر شدهاند؛ به عنوان مثال واکنشهای شیمیایی رخداده در الکترولیتهای کربناتی مانعی برای الکترود منیزیم ایجاد میکنند که باعث جلوگیری از شارژ مجدد باتری میشود.
ضمناً یونهای منیزیم میتوانند در مسیر برگشتپذیری در الکترولیت مایع خورنده جریان یابند اما این روند به تدریج مانع از شارژ مجدد باتری و افزایش ولتاژ آن میشود. لذا به منظور غلبه بر این مشکلات، نوعی الکترولیت جامد با مرز فازی مصنوعی متشکل از پلی آکریلونیتریل و نمک یون منیزیم ساخته شده که از سطح آند منیزیم محافظت میکند.
پژوهشگران نمونه اولیهای از این نوع باتری را تهیه کردند و با بررسی نتایج، برگشتپذیری و شارژپذیری باتری به اثبات رسید و همچنین انرژی بیشتری نیز تأمین گردید.
علاوه بر مزایای ذکرشده برای این باتری، منیزیم نیز نسبت به لیتیم مزایایی دارد، مثلاً منیزیم دو الکترون نسبت به یک الکترون لیتیم آزاد میکند که باعث دوبرابرشدن انرژی آزادشده باتری خواهد شد. از طرفی، رشد دندریتی در باتری منیزیمی رخ نداده و در نتیجه اتصال کوتاهی در باتری به وقوع نمی پیوندد که در نهایت منجر به ایمنی بیشتر باتری‌های منیزیمی خواهد شد.
با استفاده از این روش، نه تنها برای منیزیم بلکه برای سایر کاتیونهای چندظرفیتی نیز میتوان، باتریهایی با انرژی بسیار بالا را تهیه کرد.
