Batteria Al Magnesio: Innovazione per sostituire il litio nelle batterie

Di Fouad Sabry

Cos'è la batteria al magnesio

Le batterie che utilizzano cationi di magnesio come agenti di trasporto della carica attiva in soluzione e tipicamente come anodo elementare di una cella elettrochimica sono indicate come batterie al magnesio . I cationi di magnesio si trovano nel magnesio. Sono state studiate sia la chimica delle cellule primarie che non sono ricaricabili sia la chimica ricaricabile per le cellule secondarie. La produzione di batterie a celle primarie in magnesio è stata portata a livello commerciale e queste batterie hanno trovato impiego sia come batterie di riserva che per uso generale.

Come ne trarrai vantaggio

(I) Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Batteria al magnesio

Capitolo 2: Batteria agli ioni di litio

Capitolo 3: Batteria al litio

Capitolo 4: Batteria al sale fuso

Capitolo 5: Batteria al litio ferro fosfato

Capitolo 6: Nanobatterie

Capitolo 7: Condensatore agli ioni di litio

Capitolo 8: Batteria al litio-zolfo

Capitolo 9: Batteria agli ioni di litio a film sottile

Capitolo 10: Solid- stato della batteria

Capitolo 11: Batteria al litio-aria

Capitolo 12: Batteria agli ioni di potassio

Capitolo 13: Batteria agli ioni di sodio

Capitolo 14: Peter Bruce

Capitolo 15: Batteria agli ioni di alluminio

Capitolo 16: Ricerca sulle batterie agli ioni di litio

Capitolo 17: Batteria al magnesio zolfo

Capitolo 18: Batteria di vetro

Capitolo 19: Calcio batteria

Capitolo 20: Batteria al silicio a stato solido

Capitolo 21: Storia della batteria agli ioni di litio

(II) Rispondere alle principali domande pubbliche sulla batteria al magnesio .

(III) Esempi del mondo reale per l'utilizzo della batteria al magnesio in molti campi.

(IV) 17 appendici per spiegare, brevemente, 266 tecnologie emergenti in ciascun settore per averne 360 -una completa comprensione delle tecnologie delle batterie al magnesio.

A chi è rivolto questo libro

Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e coloro che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di batteria al magnesio.

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 7 nov 2022

Anteprima del libro

Diritto d’autore

Batteria al magnesio Copyright © 2022 di Fouad Sabry. Tutti i diritti riservati.

Tutti i diritti riservati. Nessuna parte di questo libro può essere riprodotta in qualsiasi forma o con qualsiasi mezzo elettronico o meccanico, compresi i sistemi di archiviazione e recupero delle informazioni, senza il permesso scritto dell'autore. L'unica eccezione è quella di un recensore, che può citare brevi estratti in una recensione.

Copertina disegnata da Fouad Sabry.

Questo libro è un'opera di finzione. Nomi, personaggi, luoghi e incidenti sono prodotti dell'immaginazione dell'autore o sono usati fittiziamente. Qualsiasi somiglianza con persone reali, vive o morte, eventi o luoghi è del tutto casuale.

Bonus

Puoi inviare un'e-mail a [e-mail] con oggetto Batteria al magnesio: svolta per sostituire il litio nelle batterie e riceverai un'e-mail che contiene i primi capitoli di questo libro.

Fouad Sabry

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www.1BKOfficial.org

Prefazione

Perché ho scritto questo libro?

La storia della scrittura di questo libro è iniziata nel 1989, quando ero uno studente della Secondary School of Advanced Students.

È straordinariamente simile alle scuole STEM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica), che sono ora disponibili in molti paesi avanzati.

STEM è un curriculum basato sull'idea di educare gli studenti in quattro discipline specifiche - scienza, tecnologia, ingegneria e matematica - in un approccio interdisciplinare e applicato. Questo termine è tipicamente usato per indirizzare una politica educativa o una scelta di curriculum nelle scuole. Ha implicazioni per lo sviluppo della forza lavoro, le preoccupazioni per la sicurezza nazionale e la politica di immigrazione.

C'era una lezione settimanale in biblioteca, dove ogni studente è libero di scegliere qualsiasi libro e leggere per 1 ora. L'obiettivo del corso è quello di incoraggiare gli studenti a leggere materie diverse dal curriculum educativo.

In biblioteca, mentre guardavo i libri sugli scaffali, ho notato libri enormi, per un totale di 5.000 pagine in 5 parti. Il nome del libro è The Encyclopedia of Technology, che descrive tutto ciò che ci circonda, dallozero assoluto ai semiconduttori, quasi ogni tecnologia, a quel tempo, era spiegata con illustrazioni colorate e parole semplici. Ho iniziato a leggere l'enciclopedia e, naturalmente, non sono stato in grado di finirlo nella lezione settimanale di 1 ora.

Così, ho convinto mio padre a comprare l'enciclopedia. Mio padre ha comprato tutti gli strumenti tecnologici per me all'inizio della mia vita, il primo computer e la prima enciclopedia tecnologica, ed entrambi hanno un grande impatto su di me e sulla mia carriera.

Ho finito l'intera enciclopedia nelle stesse vacanze estive di quest'anno, e poi ho iniziato a vedere come funziona l'universo e come applicare quella conoscenza ai problemi quotidiani.

La mia passione per la tecnologia è iniziata più di 30 anni fa e ancora il viaggio continua.

Questo libro fa parte di The Encyclopedia of Emerging Technologies che è il mio tentativo di dare ai lettori la stessa straordinaria esperienza che ho avuto quando ero al liceo, ma invece delle tecnologie del 20 ° secolo  , sono più interessato alle tecnologie, alle applicazioni e alle soluzioni industriali emergenti del 21° secolo.

The Encyclopedia of Emerging Technologies sarà composto da 365 libri, ogni libro sarà incentrato su una singola tecnologia emergente. Puoi leggere l'elenco delle tecnologie emergenti e la loro categorizzazione per settore nella parte di Coming Soon, alla fine del libro.

365 libri per dare ai lettori la possibilità di aumentare le loro conoscenze su una singola tecnologia emergente ogni giorno nel corso di un anno.

Introduzione

Come ho scritto questo libro?

In ogni libro di The Encyclopedia of Emerging Technologies, sto cercando di ottenere intuizioni di ricerca istantanee e grezze, direttamente dalle menti delle persone, cercando di rispondere alle loro domande sulla tecnologia emergente.

Ci sono 3 miliardi di ricerche su Google ogni giorno e il 20% di queste non è mai stato visto prima. Sono come una linea diretta con i pensieri delle persone.

A volte è Come faccio a rimuovere l'inceppamento della carta. Altre volte, sono le paure strazianti e i desideri segreti che oserebbero sempre e solo condividere con Google.

Nella mia ricerca di scoprire una miniera d'oro non sfruttata di idee di contenuto su Batteria al magnesio, uso molti strumenti per ascoltare i dati di completamento automatico dai motori di ricerca come Google, quindi sforna rapidamente ogni frase e domanda utile, le persone chiedono intorno alla parola chiave Batteria al magnesio.

È una miniera d'oro di intuizioni delle persone, che posso usare per creare contenuti, prodotti e servizi freschi e ultra-utili. Le persone gentili, come te, vogliono davvero.

Le ricerche di persone sono il set di dati più importante mai raccolto sulla psiche umana. Pertanto, questo libro è un prodotto dal vivo e costantemente aggiornato da sempre più risposte a nuove domande su Batteria al magnesio, poste da persone, proprio come te e me, che si interrogano su questa nuova tecnologia emergente e vorrebbero saperne di più.

L'approccio per scrivere questo libro è quello di ottenere un livello più profondo di comprensione di come le persone cercano intorno a Batteria al magnesio, rivelando domande e domande che non penserei necessariamente dalla cima della mia testa, e rispondendo a queste domande in parole super facili e digeribili, e di navigare nel libro in modo diretto.

Quindi, quando si tratta di scrivere questo libro, mi sono assicurato che sia il più ottimizzato e mirato possibile. Lo scopo di questo libro è aiutare le persone a comprendere ulteriormente e far crescere le loro conoscenze sulla Batteria al magnesio. Sto cercando di rispondere alle domande delle persone il più fedelmente possibile e mostrando molto di più.

È un modo fantastico e bello per esplorare le domande e i problemi che le persone hanno e rispondere direttamente, e aggiungere intuizione, convalida e creatività al contenuto del libro - anche presentazioni e proposte. Il libro svela aree ricche, meno affollate e talvolta sorprendenti della domanda di ricerca che altrimenti non raggiungerei. Non c'è dubbio che, ci si aspetta che aumenti la conoscenza delle menti dei potenziali lettori, dopo aver letto il libro usando questo approccio.

Ho applicato un approccio unico per rendere il contenuto di questo libro sempre fresco. Questo approccio dipende dall'ascolto delle menti delle persone, utilizzando gli strumenti di ascolto della ricerca. Questo approccio mi ha aiutato a:

Incontra i lettori esattamente dove si trovano, in modo da poter creare contenuti pertinenti che colpiscano una corda e guidino una maggiore comprensione dell'argomento.

Tieni il dito saldamente sul polso, in modo da poter ricevere aggiornamenti quando le persone parlano di questa tecnologia emergente in modi nuovi e monitorare le tendenze nel tempo.

Scopri tesori nascosti di domande che richiedono risposte sulla tecnologia emergente per scoprire intuizioni inaspettate e nicchie nascoste che aumentano la pertinenza del contenuto e gli danno un vantaggio vincente.

Gli elementi costitutivi per scrivere questo libro includono quanto segue:

(1) Ho smesso di perdere tempo in congetture e congetture sul contenuto voluto dai lettori, ho riempito il contenuto del libro con ciò di cui la gente ha bisogno e ho detto addio alle infinite idee di contenuto basate su speculazioni.

(2) Ho preso decisioni solide, e preso meno rischi, per ottenere posti in prima fila per ciò che le persone vogliono leggere e vogliono sapere - in tempo reale - e utilizzare i dati di ricerca per prendere decisioni audaci, su quali argomenti includere e quali argomenti escludere.

(3) Ho semplificato la mia produzione di contenuti per identificare le idee di contenuto senza dover passare manualmente al setaccio le opinioni individuali per risparmiare giorni e persino settimane di tempo.

È meraviglioso aiutare le persone ad aumentare le loro conoscenze in modo semplice semplicemente rispondendo alle loro domande.

Penso che l'approccio alla scrittura di questo libro sia unico in quanto raccoglie e tiene traccia delle domande importanti poste dai lettori sui motori di ricerca.

Riconoscimenti

Scrivere un libro è più difficile di quanto pensassi e più gratificante di quanto avrei mai potuto immaginare. Nulla di tutto ciò sarebbe stato possibile senza il lavoro svolto da prestigiosi ricercatori, e vorrei riconoscere i loro sforzi per aumentare la conoscenza del pubblico su questa tecnologia emergente.

Dedica

Per gli illuminati, quelli che vedono le cose in modo diverso e vogliono che il mondo sia migliore - non amano lo status quo o lo stato esistente. Puoi essere troppo in disaccordo con loro, e puoi discutere ancora di più con loro, ma non puoi ignorarli e non puoi sottovalutarli, perché cambiano sempre le cose ... Spingono la razza umana in avanti, e mentre alcuni possono vederli come pazzi o dilettanti, altri vedono geni e innovatori, perché quelli che sono abbastanza illuminati da pensare di poter cambiare il mondo, sono quelli che lo fanno, e conducono le persone all'illuminazione.

Epigrafe

Le batterie che utilizzano cationi di magnesio come agenti di trasporto della carica attiva in soluzione e tipicamente come anodo elementare di una cella elettrochimica sono indicate come batterie al magnesio. I cationi di magnesio si trovano nel magnesio. Sono state studiate la chimica delle cellule primarie che non sono ricaricabili e la chimica ricaricabile per le cellule secondarie. La produzione di batterie primarie al magnesio è stata portata a un livello commerciale e queste batterie hanno trovato uso sia come batterie di riserva che come batterie di uso generale.

Sommario

Diritto d’autore

Bonus

Prefazione

Introduzione

Riconoscimenti

Dedica

Epigrafe

Sommario

Capitolo 1: Batteria al magnesio

Capitolo 2: Batteria agli ioni di litio

Capitolo 3: Batteria al litio

Capitolo 4: Nanobatterie

Capitolo 5: Batteria al litio ferro fosfato

Capitolo 6: Nanobatterie

Capitolo 7: Condensatore agli ioni di litio

Capitolo 8: Batteria al litio allo zolfo

Capitolo 9: Batteria agli ioni di litio a film sottile

Capitolo 10: Batteria allo stato solido

Capitolo 11: Batteria al litio aria

Capitolo 12: Batteria agli ioni di potassio

Capitolo 13: Batteria agli ioni di sodio

Capitolo 15: Peter Bruce

Capitolo 15: Batteria agli ioni di alluminio

Capitolo 16: Ricerca sulle batterie agli ioni di litio

Capitolo 17: Batteria di vetro

Capitolo 19: Batteria di vetro

Capitolo 20: Batteria al calcio

Capitolo 20: Batteria al silicio allo stato solido

Capitolo 21: Storia della batteria agli ioni di litio

Epilogo

Informazioni sull'autore

Prossimamente

Appendici: Tecnologie emergenti in ogni settore

Capitolo 1: Batteria al magnesio

Le batterie che utilizzano cationi di magnesio come agente di trasporto della carica attiva in soluzione e come anodo elementare di una cella elettrochimica sono indicate come batterie al magnesio. Il magnesio può anche essere usato come anodo di una cella elettrochimica. Sono state studiate la chimica delle cellule primarie che non sono ricaricabili e la chimica ricaricabile per le cellule secondarie. La commercializzazione delle batterie primarie al magnesio ha portato alla sua implementazione in una varietà di applicazioni, comprese le batterie di riserva e di uso generale.

La ricerca è in corso sulle batterie a celle secondarie in magnesio, in particolare come potenziale alternativa o miglioramento alla chimica delle batterie a base di ioni di litio in alcune applicazioni. Questa linea di indagine è una delle tante attualmente in corso. Poiché le celle di magnesio hanno un anodo di magnesio solido, è possibile costruirle con una densità di energia maggiore rispetto alle celle al litio, che spesso necessitano di un anodo di litio intercalato. Questo è un vantaggio chiave delle cellule di magnesio. Sono state condotte ricerche anche sugli anodi di tipo ad inserzione (noti anche come ioni magnesio).

Dall'inizio del 20 ° secolo, le cellule primarie di magnesio sono state studiate e create. La ricerca è stata condotta su una varietà di materiali catodici per tipi di batterie di riserva, come cloruro d'argento, cloruro di rame (I), cloruro di palladio (II), ioduro di rame (I), tiocianato di rame (I), biossido di manganese e aria. Sono stati studiati anche vari prodotti chimici per tipi di batterie di riserva (ossigeno). Una batteria al magnesio che viene alimentata dall'acqua viene utilizzata nel siluro Mark 44.

In contesti specifici, i ricercatori stanno studiando l'uso di batterie al magnesio come potenziale alternativa o miglioramento di quelle agli ioni di litio. Il magnesio ha una densità di energia (teorica) per unità di massa che è meno della metà di quella del litio come materiale anodico (18,8 MJ / kg contro 42,3 MJ / kg), ma ha una densità di energia volumetrica che è circa il 50% superiore a quella del litio (22,569 GJ / m3 contro 32,731 GJ / m3). Il litio è più comunemente usato come materiale anodico. Una panoramica sugli anodi per batterie al magnesio: difficoltà verso un'opzione di stoccaggio praticabile per le energie rinnovabili, Nanomateriali 11.3 (2021): 810, citato in Bella, Federico, et al. È importante notare che l'intercalazione elettrochimica di Mg2+ in vari materiali solidi è ben riconosciuta, ad esempio proveniente da elettroliti acquosi. Questo fenomeno può essere visto in molti diversi tipi di materiali. Trovare materiali posodici che presentino intercalazione dalle stesse soluzioni e dimostrino una placcatura metallica Mg reversibile è la sfida che deve essere superata.

Le batterie agli ioni di mg, a differenza delle batterie agli ioni di mg, che sono state trattate nel paragrafo precedente a questo, non impiegano il metallo di mg sul negode; piuttosto, usano una sostanza solida che è in grado di intercalare gli ioni Mg2+ al suo posto. Questi tipi di batterie spesso fanno uso di elettroliti polari o elettroliti acquosi. Non è del tutto ovvio se esiste una nicchia di mercato finanziariamente fattibile o competitiva per le batterie agli ioni di Mg.

La propensione di un anodo metallico di magnesio a costruire uno strato passivante (non conduttore) durante il processo di ricarica, che impedisce un'ulteriore carica (in contrasto con il comportamento del litio), è uno degli inconvenienti più significativi associati al suo utilizzo; Molti composti diversi sono stati studiati per determinare se sono adatti o meno per l'uso come materiali catodici. Tra questi composti ci sono quelli utilizzati nelle batterie primarie al magnesio. Il disolfuro di zirconio, l'ossido di cobalto (II, III), il diseleniuro di tungsteno, il pentossido di vanadio e i catodi a base di vanadato sono alcuni esempi di nuovi materiali catodici che sono in fase di