Batería De Magnesio: Avance para reemplazar el litio en las baterías

Por Fouad Sabry

¿Qué es una batería de magnesio?

Las baterías que utilizan cationes de magnesio como agentes portadores de carga activa en solución y, por lo general, como ánodo elemental de una celda electroquímica se denominan baterías de magnesio. . Los cationes de magnesio se encuentran en el magnesio. Se ha investigado la química de las pilas primarias que no son recargables, así como la química de las pilas recargables secundarias. La producción de baterías de celdas primarias de magnesio se ha llevado a un nivel comercial, y estas baterías han encontrado uso como baterías de reserva y de uso general.

Cómo se beneficiará

(I) Información y validaciones sobre los siguientes temas:

Capítulo 1: Batería de magnesio

Capítulo 2: Batería de iones de litio

Capítulo 3: Batería de litio

Capítulo 4: Batería de sales fundidas

Capítulo 5: Batería de fosfato de hierro y litio

Capítulo 6: Nanobaterías

Capítulo 7: Condensador de iones de litio

Capítulo 8: Batería de litio-azufre

Capítulo 9: Batería de iones de litio de película delgada

Capítulo 10: Batería de iones de litio batería de estado

Capítulo 11: Batería de litio-aire

Capítulo 12: Batería de iones de potasio

Capítulo 13: Batería de iones de sodio

Capítulo 14: Peter Bruce

Capítulo 15: Batería de iones de aluminio

Capítulo 16: Investigación en baterías de iones de litio

Capítulo 17: Batería de magnesio y azufre

Capítulo 18: Batería de vidrio

Capítulo 19: Calcio batería

Capítulo 20: Batería de silicio de estado sólido

Capítulo 21: Historia de la batería de iones de litio

(II) Respondiendo a las principales preguntas del público sobre la batería de magnesio .

(III) Ejemplos del mundo real para el uso de baterías de magnesio en muchos campos.

(IV) 17 apéndices para explicar, brevemente, 266 tecnologías emergentes en cada industria para tener 360 Grado completo de comprensión de las tecnologías de las baterías de magnesio.

Para quién es este libro

Profesionales, estudiantes de pregrado y posgrado, entusiastas, aficionados y aquellos que quiere ir más allá del conocimiento o la información básica para cualquier tipo de batería de magnesio.

• Idioma: Español
• Editorial: Mil Millones De Conocimientos [Spanish]
• Fecha de lanzamiento: 16 oct 2022

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Derechos de autor

Batería de magnesio Copyright © 2022 por Fouad Sabry. Todos los derechos reservados.

Todos los derechos reservados. Ninguna parte de este libro puede ser reproducida en cualquier forma o por cualquier medio electrónico o mecánico, incluyendo sistemas de almacenamiento y recuperación de información, sin permiso por escrito del autor. La única excepción es por un revisor, que puede citar extractos cortos en una revisión.

Portada diseñada por Fouad Sabry.

Este libro es una obra de ficción. Los nombres, personajes, lugares e incidentes son productos de la imaginación del autor o se usan ficticiamente. Cualquier parecido con personas reales, vivas o muertas, eventos o lugares es completamente coincidencia.

Sobresueldo

Puede enviar un correo electrónico a [e-mail] con el asunto Batería de magnesio: Avance para reemplazar el litio en las baterías, y recibirá un correo electrónico que contiene los primeros capítulos de este libro.

Fouad Sabry

Visite el sitio web de 1BK en

www.1BKOfficial.org

Prefacio

¿Por qué escribí este libro?

La historia de escribir este libro comenzó en 1989, cuando era estudiante en la Escuela Secundaria de Estudiantes Avanzados.

Es notablemente como las escuelas STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas), que ahora están disponibles en muchos países avanzados.

STEM es un plan de estudios basado en la idea de educar a los estudiantes en cuatro disciplinas específicas: ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, en un enfoque interdisciplinario y aplicado. Este término se usa típicamente para abordar una política educativa o una elección de currículo en las escuelas. Tiene implicaciones para el desarrollo de la fuerza laboral, las preocupaciones de seguridad nacional y la política de inmigración.

Había una clase semanal en la biblioteca, donde cada estudiante es libre de elegir cualquier libro y leer durante 1 hora. El objetivo de la clase es animar a los estudiantes a leer materias distintas al currículo educativo.

En la biblioteca, mientras miraba los libros en los estantes, noté libros enormes, un total de 5,000 páginas en 5 partes. El nombre del libro es La Enciclopedia de la Tecnología, que describe todo lo que nos rodea,desde el cero absoluto hasta los semiconductores, casi todas las tecnologías, en ese momento, se explicaban con ilustraciones coloridas y palabras simples. Comencé a leer la enciclopedia y, por supuesto, no pude terminarla en la clase semanal de 1 hora.

Así que convencí a mi padre para que comprara la enciclopedia. Mi padre compró todas las herramientas tecnológicas para mí al comienzo de mi vida, la primera computadora y la primera enciclopedia tecnológica, y ambas tienen un gran impacto en mí y en mi carrera.

He terminado toda la enciclopedia en las mismas vacaciones de verano de este año, y luego comencé a ver cómo funciona el universo y cómo aplicar ese conocimiento a los problemas cotidianos.

Mi pasión por la tecnología comenzó hace más de 30 años y aún así el viaje continúa.

Este libro es parte de La Enciclopedia de Tecnologías Emergentes, que es mi intento de dar a los lectores la misma experiencia increíble que tuve cuando estaba en la escuela secundaria, pero en lugar de las tecnologías del siglo 20, estoy más interesado en las tecnologías emergentes del siglo 21, las aplicaciones y las soluciones de la industria.

La Enciclopedia de Tecnologías Emergentes constará de 365 libros, cada libro se centrará en una sola tecnología emergente. Puede leer la lista de tecnologías emergentes y su categorización por industria en la parte de Próximamente, al final del libro.

365 libros para dar a los lectores la oportunidad de aumentar su conocimiento sobre una sola tecnología emergente todos los días en el transcurso de un período de un año.

Introducción

¿Cómo escribí este libro?

En cada libro de La Enciclopedia de las Tecnologías Emergentes, estoy tratando de obtener información de búsqueda instantánea y cruda, directamente de las mentes de las personas, tratando de responder a sus preguntas sobre la tecnología emergente.

Hay 3 mil millones de búsquedas en Google todos los días, y el 20% de ellas nunca se han visto antes. Son como una línea directa a los pensamientos de la gente.

A veces eso es '¿Cómo elimino el atasco de papel?'. Otras veces, son los miedos desgarradores y los anhelos secretos que solo se atreverían a compartir con Google.

En mi búsqueda por descubrir una mina de oro sin explotar de ideas de contenido sobre Batería de magnesio, utilizo muchas herramientas para escuchar datos de autocompletar de motores de búsqueda como Google, luego rápidamente saco cada frase y pregunta útil, la gente pregunta sobre la palabra clave Batería de magnesio.

Es una mina de oro de conocimiento de las personas, que puedo usar para crear contenido, productos y servicios frescos y ultra útiles. La gente amable, como tú, realmente quiere.

Las búsquedas de personas son el conjunto de datos más importante jamás recopilado sobre la psique humana. Por lo tanto, este libro es un producto en vivo, y constantemente actualizado por más y más respuestas para nuevas preguntas sobre Batería de magnesio, hechas por personas, como usted y yo, que se preguntan sobre esta nueva tecnología emergente y les gustaría saber más sobre ella.

El enfoque para escribir este libro es obtener un nivel más profundo de comprensión de cómo las personas buscan en torno a Batería de magnesio, revelando preguntas y consultas que no necesariamente pensaría en la parte superior de mi cabeza, y respondiendo estas preguntas con palabras súper fáciles y digeribles, y navegar por el libro de una manera directa.

Entonces, cuando se trata de escribir este libro, me he asegurado de que sea lo más optimizado y específico posible. El propósito de este libro es ayudar a las personas a comprender mejor y aumentar su conocimiento sobre la batería de magnesio. Estoy tratando de responder a las preguntas de la gente lo más cerca posible y mostrando mucho más.

Es una manera fantástica y hermosa de explorar preguntas y problemas que tienen las personas y responderlos directamente, y agregar perspicacia, validación y creatividad al contenido del libro, incluso lanzamientos y propuestas. El libro descubre áreas ricas, menos concurridas y, a veces, sorprendentes de demanda de investigación que de otro modo no alcanzaría. No hay duda de que, se espera que aumente el conocimiento de las mentes de los lectores potenciales, después de leer el libro utilizando este enfoque.

He aplicado un enfoque único para hacer que el contenido de este libro sea siempre fresco. Este enfoque depende de escuchar las mentes de las personas, mediante el uso de las herramientas de escucha de búsqueda. Este enfoque me ayudó a:

Conozca a los lectores exactamente donde están, para que pueda crear contenido relevante que toque la fibra sensible y genere una mayor comprensión del tema.

Mantén mi dedo firmemente en el pulso, para que pueda obtener actualizaciones cuando la gente hable sobre esta tecnología emergente de nuevas maneras y monitorear las tendencias a lo largo del tiempo.

Descubra tesoros ocultos de preguntas que necesitan respuestas sobre la tecnología emergente para descubrir ideas inesperadas y nichos ocultos que aumentan la relevancia del contenido y le dan una ventaja ganadora.

El bloque de construcción para escribir este libro incluye lo siguiente:

(1) He dejado de perder el tiempo en ideas viscerales y conjeturas sobre el contenido deseado por los lectores, llené el contenido del libro con lo que la gente necesita y dije adiós a las infinitas ideas de contenido basadas en especulaciones.

(2) He tomado decisiones sólidas, y he tomado menos riesgos, para obtener asientos de primera fila para lo que la gente quiere leer y quiere saber, en tiempo real, y usar los datos de búsqueda para tomar decisiones audaces, sobre qué temas incluir y qué temas excluir.

(3) He simplificado mi producción de contenido para identificar ideas de contenido sin tener que examinar manualmente las opiniones individuales para ahorrar días e incluso semanas de tiempo.

Es maravilloso ayudar a las personas a aumentar su conocimiento de una manera directa simplemente respondiendo a sus preguntas.

Creo que el enfoque de escribir este libro es único, ya que recopila y rastrea las preguntas importantes que hacen los lectores en los motores de búsqueda.

Reconocimientos

Escribir un libro es más difícil de lo que pensaba y más gratificante de lo que podría haber imaginado. Nada de esto hubiera sido posible sin el trabajo realizado por prestigiosos investigadores, y me gustaría reconocer sus esfuerzos para aumentar el conocimiento del público sobre esta tecnología emergente.

Dedicación

Para los iluminados, los que ven las cosas de manera diferente y quieren que el mundo sea mejor, no les gusta el status quo o el estado existente. Puedes estar demasiado en desacuerdo con ellos, y puedes discutir con ellos aún más, pero no puedes ignorarlos, y no puedes subestimarlos, porque siempre cambian las cosas ... Empujan a la raza humana hacia adelante, y mientras algunos pueden verlos como locos o aficionados, otros ven genios e innovadores, porque los que están lo suficientemente iluminados como para pensar que pueden cambiar el mundo, son los que lo hacen, y llevan a la gente a la iluminación.

Epígrafe

Las baterías que utilizan cationes de magnesio como agentes portadores de carga activa en solución y, por lo general, como ánodo elemental de una celda electroquímica se conocen como baterías de magnesio. Los cationes de magnesio se encuentran en el magnesio. Se ha investigado la química de las células primarias que no son recargables, así como la química recargable de las células secundarias. La producción de baterías de celda primaria de magnesio se ha llevado a un nivel comercial, y estas baterías han encontrado uso como baterías de reserva y de uso general.

Tabla de contenidos

Derechos de autor

Sobresueldo

Prefacio

Introducción

Reconocimientos

Dedicación

Epígrafe

Tabla de contenidos

Capítulo 1: Batería de magnesio

Capítulo 2: Batería de iones de litio

Capítulo 3: Batería de litio

Capítulo 4: Nanobaterías

Capítulo 5: Batería de fosfato de hierro y litio

Capítulo 6: Nanobaterías

Capítulo 7: Condensador de iones de litio

Capítulo 8: Batería de azufre de litio

Capítulo 9: Batería de iones de litio de película delgada

Capítulo 10: Batería de estado sólido

Capítulo 11: Batería de aire de litio

Capítulo 12: Batería de iones de potasio

Capítulo 13: Batería de iones de sodio

Capítulo 15: Peter Bruce

Capítulo 15: Batería de iones de aluminio

Capítulo 16: Investigación en baterías de iones de litio

Capítulo 17: Batería de vidrio

Capítulo 19: Batería de vidrio

Capítulo 20: Batería de calcio

Capítulo 20: Batería de silicio de estado sólido

Capítulo 21: Historia de la batería de iones de litio

Epílogo

Sobre el autor

Próximamente

Apéndices: Tecnologías emergentes en cada industria

Capítulo 1: Batería de magnesio

Las baterías que utilizan cationes de magnesio como agente portador de carga activa en solución y como ánodo elemental de una celda electroquímica se conocen como baterías de magnesio. El magnesio también se puede utilizar como ánodo de una celda electroquímica. Se ha investigado la química de las células primarias que no son recargables, así como la química recargable de las células secundarias. La comercialización de baterías de celda primaria de magnesio ha llevado a su implementación en una variedad de aplicaciones, incluidas las baterías de reserva y de uso general.

Se están llevando a cabo investigaciones sobre baterías de celdas secundarias de magnesio, particularmente como una alternativa potencial o mejora a las químicas de baterías basadas en iones de litio en ciertas aplicaciones. Esta línea de investigación es una de varias que se están llevando a cabo actualmente. Debido a que las células de magnesio tienen un ánodo de magnesio sólido, es posible construirlas con una mayor densidad de energía que las celdas de litio, que a menudo necesitan un ánodo de litio intercalado. Este es un beneficio clave de las células de magnesio. También se han realizado investigaciones sobre ánodos de tipo inserción (también conocidos como iones de magnesio).

Desde principios del siglo 20, las células primarias de magnesio han sido investigadas y creadas. Se han realizado investigaciones sobre una variedad de materiales de cátodo para tipos de baterías de reserva, como cloruro de plata, cloruro de cobre (I), cloruro de paladio (II), yoduro de cobre (I), tiocianato de cobre (I), dióxido de manganeso y aire. También se han investigado varias químicas para los tipos de baterías de reserva (oxígeno). Una batería de magnesio que es energizada por agua se utiliza en el torpedo Mark 44.

En contextos específicos, los investigadores están investigando el uso de baterías de magnesio como una alternativa potencial o una mejora de las de iones de litio. El magnesio tiene una densidad de energía (teórica) por unidad de masa que es menos de la mitad de la del litio como material de ánodo (18.8 MJ / kg vs. 42.3 MJ / kg), pero tiene una densidad de energía volumétrica que es aproximadamente un 50 por ciento más alta que la del litio (22.569 GJ / m3 vs. 32.731 GJ / m3). El litio se usa más comúnmente como material de ánodo. Una visión general sobre ánodos para baterías de magnesio: dificultades hacia una opción de almacenamiento viable para energías renovables, Nanomaterials 11.3 (2021): 810, citado en Bella, Federico, et al. Es importante tener en cuenta que la intercalación electroquímica de Mg2+ en varios materiales sólidos es bien reconocida, por ejemplo, proveniente de electrolitos acuosos. Este fenómeno se puede ver en muchos tipos diferentes de materiales. Encontrar materiales posode que exhiban intercalación de las mismas soluciones y demuestren un recubrimiento metálico reversible de Mg es el desafío que debe superarse.

Las baterías de iones de Mg, a diferencia de las baterías de Mg-metal, que se trataron en el párrafo anterior a este, no emplean Mg-metal en el negode; más bien, utilizan una sustancia sólida que es capaz de intercalar iones Mg2+ en su lugar. Estos tipos de baterías a menudo hacen uso de electrolitos polares o electrolitos acuosos. No es del todo obvio si existe un nicho de mercado que sea financieramente factible o competitivo para las baterías de iones de Mg.

La propensión de un ánodo metálico de magnesio a construir una capa pasivante (no conductora) durante el proceso de recarga, lo que impide una carga adicional (en contraste con el comportamiento del litio), es uno de los inconvenientes más importantes asociados con su uso; Se han investigado muchos compuestos diferentes para determinar si son adecuados o no para su uso como materiales de cátodo. Entre estos compuestos se encuentran los que se utilizan en las baterías primarias de magnesio. El disulfuro de circonio, el óxido de cobalto (II, III), el diseleniuro de tungsteno, el pentóxido de vanadio y los cátodos basados en vanadato son algunos ejemplos de nuevos materiales de cátodo que se están investigando o se han sugerido. En comparación con su comportamiento cuando el litio estaba presente, la cinética de inserción de las espinelas a base de cobalto era mucho más lenta.

Entre los años 2009 y 2016, una compañía llamada Pellion Technology,