Batterie M&B CD2000 pour CD2000

Batterie M&B CD2000 pour CD2000

Couleur bleue

Quantité de cellules : 10

Capacité des cellules : 3 800

Type : NI-MH

Marque : Chine

Tension : 12 V

Capacité : 3 800 mAh

Poids (gr) : 501

Dimensions (mm): 84*32*67

La batterie M, également appelée batterie magnésium-ion, représente une classe de batteries rechargeables qui utilisent des ions magnésium comme porteurs de charge. Cette technologie a fait l’objet de recherches considérables en raison de ses avantages potentiels par rapport aux batteries lithium-ion actuelles en termes de capacité, de coût, de sécurité et d’impact environnemental.

### Structure et principe de fonctionnement

#### Composants:

- **Anode :** L'anode d'une batterie magnésium-ion est généralement constituée de magnésium métallique pur. Le magnésium a une capacité volumétrique supérieure à celle du lithium, ce qui en fait un choix prometteur pour les applications à haute densité énergétique.

- **Cathode :** Le matériau de la cathode peut varier, mais les choix courants incluent des matériaux tels que les phases Chevrel (Mo6S8), les oxydes de métaux de transition et les sulfures. Ces matériaux sont sélectionnés en fonction de leur capacité à intercaler de manière réversible les ions magnésium.

- **Électrolyte :** L'électrolyte est crucial pour le transport efficace des ions magnésium entre l'anode et la cathode. La plupart des recherches se sont concentrées sur le développement d'électrolytes non aqueux compatibles avec le magnésium métallique, notamment les sels de magnésium dissous dans des solvants organiques ou des liquides ioniques.

- **Séparateur :** Le séparateur est une membrane perméable qui sépare physiquement l'anode et la cathode tout en laissant passer les ions magnésium.

#### Mécanisme électrochimique :

Le principe de fonctionnement fondamental implique l’intercalation/désintercalation réversible des ions magnésium pendant les cycles de décharge et de charge :

1. **Processus de décharge :** Lorsque la batterie se décharge, les atomes de magnésium à l'anode s'oxydent en Mg ? ions, libérant deux électrons pour chaque atome de magnésium. Ces Mg ?? les ions migrent à travers l’électrolyte vers la cathode.

2. **Intercalation :** À la cathode, Mg ?? les ions sont intercalés dans le matériau cathodique, s’appariant aux électrons qui ont traversé le circuit externe.

3. **Processus de charge :** Pendant la charge, le processus est inversé. Mg ?? les ions se désintercalent de la cathode, migrent à nouveau à travers l'électrolyte jusqu'à l'anode et sont réduits en magnésium métallique.

### Avantages

#### Sécurité:

Les batteries magnésium-ion sont considérées comme plus sûres que leurs homologues lithium-ion, car le magnésium métallique est moins réactif avec l'électrolyte, réduisant ainsi le risque de formation de dendrites. Les dendrites sont des structures en forme d'aiguilles qui peuvent se former sur l'anode pendant les cycles de charge/décharge et potentiellement provoquer des courts-circuits.

#### Capacité et densité énergétique :

Le magnésium offre une capacité volumétrique théorique importante (3832 mAh/cm ?) supérieure à celle du lithium (2062 mAh/cm ?). Cet attribut rend les batteries magnésium-ion potentiellement capables d’atteindre des densités d’énergie plus élevées.

#### Coût et abondance :

Le magnésium est le huitième élément le plus abondant dans la croûte terrestre et est moins cher que le lithium. Cela fait des batteries magnésium-ion une alternative rentable, potentiellement adaptée aux applications à grande échelle telles que le stockage sur réseau.

#### Impact environnemental:

L’extraction et le traitement du magnésium sont considérés comme ayant une empreinte environnementale inférieure à celle du lithium. De plus, le recyclage des batteries magnésium-ion peut présenter moins de risques environnementaux.

### Défis et recherches actuelles

Malgré leurs avantages, plusieurs défis techniques doivent être relevés avant que les batteries magnésium-ion puissent être commercialement viables.

#### Compatibilité électrolytique :

Trouver un électrolyte compatible avec l’anode en magnésium tout en offrant une conductivité ionique élevée et une stabilité contre la réduction/oxydation constitue un défi de taille.

#### Matériau cathodique :

Développer des matériaux cathodiques capables d’intercaler le Mg de manière efficace et réversible ? les ions restent un domaine de recherche actif. Contrairement aux ions lithium, les ions magnésium sont divalents et ont une densité de charge plus élevée, ce qui entraîne des taux de diffusion plus lents et nécessite des matériaux hôtes robustes.

#### Interface anode-cathode :

L'interface entre l'anode et l'électrolyte est critique. Au fil du temps, la formation de couches passives peut entraver le transport des ions, affectant ainsi les performances et la longévité de la batterie.

### Perspectives d'avenir

La poursuite des recherches en science des matériaux, en électrochimie et en processus de fabrication évolutifs est essentielle pour surmonter les défis actuels auxquels sont confrontées les batteries magnésium-ion. Les progrès de la nanotechnologie et de la modélisation informatique devraient jouer un rôle crucial dans l’accélération du développement de matériaux adaptés et dans l’amélioration des performances globales des batteries.

En conclusion, Battery M est très prometteuse pour l’avenir des technologies de stockage d’énergie. Bien qu’encore en phase de développement, il offre une voie potentielle vers des batteries plus sûres, plus efficaces et plus respectueuses de l’environnement qui pourraient transformer diverses industries, de l’électronique grand public au stockage d’énergie renouvelable.