何為鎂離子電池？它們與鋰離子電池又有什么關(guān)系？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-16 20:30
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1，何為鎂電池？何為鎂離子電池？它們與鋰離子電池又有什么關(guān)系？
2，廠家標(biāo)榜鎂基（鋰電）性能全面領(lǐng)先鋰電，耐高低溫，同樣容量體積是傳統(tǒng)鋰電的2/3，成本只有1/2。真實(shí)的情況是什么呢？
3，同樣，所謂鎂離子電池同鋰離子電池的比較？
4，新聞報道 （見下文）提到的研發(fā)成功的鎂電池離大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)還有多少年的距離？
2014年7月13日，日本研究人員使用一種鐵硅化合物作為電池正極，以一種含乙醚的有機(jī)溶劑作為電解液，制作出的鎂蓄電池充電量達(dá)到了鋰電池的1.3倍，材料費(fèi)用卻只有鋰電池的10%。電池容量有限，已經(jīng)成為智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備發(fā)展道路上的嚴(yán)重瓶頸，鎂電池正是科學(xué)研究的前沿方向之一。我做鎂電池相關(guān)研究半年了，簡單說一下自己的理解
2，廠家標(biāo)榜鎂基（鋰電）性能全面領(lǐng)先鋰電，耐高低溫，同樣容量體積是傳統(tǒng)鋰電的2/3，成本只有1/2。真實(shí)的情況是什么呢？
3，同樣，所謂鎂離子電池同鋰離子電池的比較？
4，新聞報道 （見下文）提到的研發(fā)成功的鎂電池離大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)還有多少年的距離？
2014年7月13日，日本研究人員使用一種鐵硅化合物作為電池正極，以一種含乙醚的有機(jī)溶劑作為電解液，制作出的鎂蓄電池充電量達(dá)到了鋰電池的1.3倍，材料費(fèi)用卻只有鋰電池的10%。電池容量有限，已經(jīng)成為智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備發(fā)展道路上的嚴(yán)重瓶頸，鎂電池正是科學(xué)研究的前沿方向之一。我做鎂電池相關(guān)研究半年了，簡單說一下自己的理解
1、鎂電池包括鎂一次電池（不可充電池）和鎂二次電池（可充電池），這兩類電池都是以鎂金屬或鎂合金為負(fù)極，以能嵌入鎂離子的材料（嵌入材料）或能和鎂離子反應(yīng)的材料為正極組成的電池。與現(xiàn)在的鋰離子電池不同的是，鎂電池的負(fù)極是鎂金屬單質(zhì)，而現(xiàn)在的鋰離子電池的負(fù)極材料是富鋰材料
2、鎂電池與鋰電池相比最大的優(yōu)勢是以下幾點(diǎn)
（1）鎂電池相對安全，在充放電循環(huán)過程中負(fù)極不會出現(xiàn)鎂枝晶，發(fā)生類似于鋰電中的鋰枝晶生長刺穿隔膜導(dǎo)致電池短路起火、爆炸等危險
（2）鎂元素含量較鋰豐富，價格相對便宜
（3）鎂單質(zhì)與鋰單質(zhì)相比，熔沸點(diǎn)較高（648℃/1170℃），化學(xué)性質(zhì)較惰性，易加工
（4）鎂電池現(xiàn)在還處于研發(fā)初期，電解液、正極、負(fù)極材料都沒有很合適的體系報道，估計路還很長
2、鎂電池與鋰電池相比最大的優(yōu)勢是以下幾點(diǎn)
（1）鎂電池相對安全，在充放電循環(huán)過程中負(fù)極不會出現(xiàn)鎂枝晶，發(fā)生類似于鋰電中的鋰枝晶生長刺穿隔膜導(dǎo)致電池短路起火、爆炸等危險
（2）鎂元素含量較鋰豐富，價格相對便宜
（3）鎂單質(zhì)與鋰單質(zhì)相比，熔沸點(diǎn)較高（648℃/1170℃），化學(xué)性質(zhì)較惰性，易加工
（4）鎂電池現(xiàn)在還處于研發(fā)初期，電解液、正極、負(fù)極材料都沒有很合適的體系報道，估計路還很長
不清楚鎂電池研究進(jìn)展，隨便瞎寫：
Mg原子量24，兩個電子，電位-2.37V，鋰原子量7，一個電子，電位-3.05V。也就是說相同重量相同正極的情況下，鋰電池比鎂電池的電壓高容量大能量大，從原理上鎂電池的比能量不可能超過鋰電池。如果在電解質(zhì)、負(fù)極、正極方面優(yōu)化后能量密度提高，該優(yōu)化方法用在鋰電池上只可能提高的更多。（比如例子中如果用硅鐵做正極，鋰片做負(fù)極（而不是鎂），鋰電池的能量密度的提升要多得多）。
另外也不知道這種成本1/2成本10%是怎么瞎算出來的。
PS：也不是說我這樣完全從物理上算就是一定對的，也可能有的體系有化學(xué)上的優(yōu)勢，比如說Zn電池可以用水啊之類的，可以節(jié)省原材料以及電池制造過程中環(huán)境控制水分控制的成本，但是鎂我不知道，但說起來鋰電池吳宇平組不也用了水么……也不好說.....
Mg原子量24，兩個電子，電位-2.37V，鋰原子量7，一個電子，電位-3.05V。也就是說相同重量相同正極的情況下，鋰電池比鎂電池的電壓高容量大能量大，從原理上鎂電池的比能量不可能超過鋰電池。如果在電解質(zhì)、負(fù)極、正極方面優(yōu)化后能量密度提高，該優(yōu)化方法用在鋰電池上只可能提高的更多。（比如例子中如果用硅鐵做正極，鋰片做負(fù)極（而不是鎂），鋰電池的能量密度的提升要多得多）。
另外也不知道這種成本1/2成本10%是怎么瞎算出來的。
PS：也不是說我這樣完全從物理上算就是一定對的，也可能有的體系有化學(xué)上的優(yōu)勢，比如說Zn電池可以用水啊之類的，可以節(jié)省原材料以及電池制造過程中環(huán)境控制水分控制的成本，但是鎂我不知道，但說起來鋰電池吳宇平組不也用了水么……也不好說.....
