電池能量存儲(chǔ)密度將是鋰電池的兩倍？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-11 09:19
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但話又說回來了，誰都知道理論這玩意兒放到現(xiàn)實(shí)情況它并不一定適用。首先，最關(guān)鍵的問題在于，當(dāng)鎂離子和兩個(gè)負(fù)1價(jià)的電子結(jié)合時(shí)，整個(gè)原子核就擁有了兩倍的負(fù)電荷，而負(fù)電荷量越多，吸引其他鎂離子的能力也就越強(qiáng)。因此，當(dāng)鎂離子攜帶著兩倍的電荷，要在充滿電解液的兩極之間運(yùn)動(dòng)的話，速度自然慢了很多。
不過有研究顯示，科學(xué)家擔(dān)心的這個(gè)問題恐怕并不會(huì)造成太大的影響。根據(jù)該報(bào)告的實(shí)驗(yàn)成果，其證明了鎂離子最多只會(huì)受到四個(gè)相鄰離子的“束縛”，這意味著當(dāng)鎂離子在電池兩極穿行時(shí)，能夠影響其運(yùn)動(dòng)的其他離子的最大數(shù)量要比之前預(yù)估的少，因此要解決這個(gè)問題似乎并不需要花費(fèi)太多周折。
電腦模型顯示電解液中的鎂離子只會(huì)受到相鄰四個(gè)其他離子的影響
電腦模型顯示電解液中的鎂離子只會(huì)受到相鄰四個(gè)其他離子的影響
鑒于此，未來如果要研發(fā)能量存儲(chǔ)密度更高的鎂離子電池，挑選一種既能發(fā)揮電池全部功能同時(shí)也有利于鎂離子移動(dòng)的電解液，便成了當(dāng)務(wù)之急。來自勞倫斯-伯克利實(shí)驗(yàn)室的Kristin Persson已經(jīng)測試了上千種不同電解液和電極的組合方式，目的是為了尋找一種能夠最大限度挖掘出鋰離子潛在價(jià)值的載體形式。此外，相關(guān)研究人員利用超級計(jì)算機(jī)進(jìn)行了多次基礎(chǔ)物理模擬，從電荷密度以及原子幾何等多個(gè)維度考量了鎂離子如何在電池應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)高效傳遞電子的能力。
除了上面提到的諸多優(yōu)勢之外，相比鋰，金屬鎂的開采成本較低，同時(shí)利用價(jià)值卻很大。豐田目前已經(jīng)在相關(guān)技術(shù)上投入了巨資，而特斯拉CEO馬斯克也曾多次在公開場合表態(tài)，特斯拉及其超級電池工廠已經(jīng)做好了“擁抱”鎂電池的準(zhǔn)備。盡管“鋼鐵俠”甚是喜歡吹牛，不過從傳統(tǒng)鋰電池到鎂電池的轉(zhuǎn)型，在電池設(shè)計(jì)方面并不會(huì)受到太大的影響，工廠只需更新相應(yīng)的流水線作業(yè)工具，即可輕松造出兩倍能量密度的特斯拉鎂電池。
雙碳電池
雙碳電池
考慮到發(fā)展鎂電池能夠帶來如此多的好處，電動(dòng)邦認(rèn)為該技術(shù)一定會(huì)很快落地。當(dāng)然，除非有像日本研發(fā)的雙碳電池、鋰-空氣甚至是已經(jīng)出現(xiàn)的氫燃料電池這樣更優(yōu)的方案率先占據(jù)市場，否則鎂電池一定是目前電池工業(yè)領(lǐng)域替代鋰電池的不二選擇。但是，不管哪種電池最后能夠勝出，毋容置疑的是，鋰電池仍將會(huì)“獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷”那么幾年。
