Magnesium
Magnesium bietet viele nützliche Eigenschaften für die elektrochemische Energiespeicherung: Es ist in hohem Maße auf der Erde vorhanden und ungiftig, transportiert zwei Ladungen pro Mg-Ion anstatt nur einer (wie z.B. Lithium), und ermöglicht hinreichend hohe Zellspannungen. Ein weiterer großer Vorteil ist, dass die Abscheidung von Magnesium an der negativen Elektrode einer Batterie nicht wie bei Lithium zur Dendritenbildung und damit Kurzschlüssen führt, so dass das unverdünnte Magnesium-Metall als sichere Anode mit sehr hoher Kapazität eingesetzt werden kann. Damit hat die Mg-Batterie großes Potential, sich zu einer sicheren, nachhaltigen und leistungsfähigen Batterietechnologie zu entwickeln.
Wichtige Hindernisse auf dem Weg zu einer wettbewerbsfähigen Magnesium-Batterie sind die geringe ionische Mobilität des Ions in Festkörpern und Flüssigkeiten, die unzureichende Kapazität der positiven Elektrode und die kinetischen Barrieren, die mit dem ionischen Transport und der Insertion verbunden sind und zu Effizienzverlusten der Batterie führen. Innerhalb des Clusters versuchen wir diese Hindernisse besser zu verstehen, und auf Basis dieses Verständnisses auszuräumen, um innerhalb der nächsten Jahre einen Prototyp einer Magnesium-Batterie zu entwickeln.