何为镁离子电池？它们与锂离子电池又有什么关系？
来源：宝鄂实业
2019-05-16 20:30
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1，何为镁电池？何为镁离子电池？它们与锂离子电池又有什么关系？
2，厂家标榜镁基（锂电）性能全面领先锂电，耐高低温，同样容量体积是传统锂电的2/3，成本只有1/2。真实的情况是什么呢？
3，同样，所谓镁离子电池同锂离子电池的比较？
4，新闻报道 （见下文）提到的研发成功的镁电池离大规模工业生产还有多少年的距离？
2014年7月13日，日本研究人员使用一种铁硅化合物作为电池正极，以一种含乙醚的有机溶剂作为电解液，制作出的镁蓄电池充电量达到了锂电池的1.3倍，材料费用却只有锂电池的10%。电池容量有限，已经成为智能手机、可穿戴设备发展道路上的严重瓶颈，镁电池正是科学研究的前沿方向之一。我做镁电池相关研究半年了，简单说一下自己的理解
2，厂家标榜镁基（锂电）性能全面领先锂电，耐高低温，同样容量体积是传统锂电的2/3，成本只有1/2。真实的情况是什么呢？
3，同样，所谓镁离子电池同锂离子电池的比较？
4，新闻报道 （见下文）提到的研发成功的镁电池离大规模工业生产还有多少年的距离？
2014年7月13日，日本研究人员使用一种铁硅化合物作为电池正极，以一种含乙醚的有机溶剂作为电解液，制作出的镁蓄电池充电量达到了锂电池的1.3倍，材料费用却只有锂电池的10%。电池容量有限，已经成为智能手机、可穿戴设备发展道路上的严重瓶颈，镁电池正是科学研究的前沿方向之一。我做镁电池相关研究半年了，简单说一下自己的理解
1、镁电池包括镁一次电池（不可充电池）和镁二次电池（可充电池），这两类电池都是以镁金属或镁合金为负极，以能嵌入镁离子的材料（嵌入材料）或能和镁离子反应的材料为正极组成的电池。与现在的锂离子电池不同的是，镁电池的负极是镁金属单质，而现在的锂离子电池的负极材料是富锂材料
2、镁电池与锂电池相比最大的优势是以下几点
（1）镁电池相对安全，在充放电循环过程中负极不会出现镁枝晶，发生类似于锂电中的锂枝晶生长刺穿隔膜导致电池短路起火、爆炸等危险
（2）镁元素含量较锂丰富，价格相对便宜
（3）镁单质与锂单质相比，熔沸点较高（648℃/1170℃），化学性质较惰性，易加工
（4）镁电池现在还处于研发初期，电解液、正极、负极材料都没有很合适的体系报道，估计路还很长
2、镁电池与锂电池相比最大的优势是以下几点
（1）镁电池相对安全，在充放电循环过程中负极不会出现镁枝晶，发生类似于锂电中的锂枝晶生长刺穿隔膜导致电池短路起火、爆炸等危险
（2）镁元素含量较锂丰富，价格相对便宜
（3）镁单质与锂单质相比，熔沸点较高（648℃/1170℃），化学性质较惰性，易加工
（4）镁电池现在还处于研发初期，电解液、正极、负极材料都没有很合适的体系报道，估计路还很长
不清楚镁电池研究进展，随便瞎写：
Mg原子量24，两个电子，电位-2.37V，锂原子量7，一个电子，电位-3.05V。也就是说相同重量相同正极的情况下，锂电池比镁电池的电压高容量大能量大，从原理上镁电池的比能量不可能超过锂电池。如果在电解质、负极、正极方面优化后能量密度提高，该优化方法用在锂电池上只可能提高的更多。（比如例子中如果用硅铁做正极，锂片做负极（而不是镁），锂电池的能量密度的提升要多得多）。
另外也不知道这种成本1/2成本10%是怎么瞎算出来的。
PS：也不是说我这样完全从物理上算就是一定对的，也可能有的体系有化学上的优势，比如说Zn电池可以用水啊之类的，可以节省原材料以及电池制造过程中环境控制水分控制的成本，但是镁我不知道，但说起来锂电池吴宇平组不也用了水么……也不好说.....
Mg原子量24，两个电子，电位-2.37V，锂原子量7，一个电子，电位-3.05V。也就是说相同重量相同正极的情况下，锂电池比镁电池的电压高容量大能量大，从原理上镁电池的比能量不可能超过锂电池。如果在电解质、负极、正极方面优化后能量密度提高，该优化方法用在锂电池上只可能提高的更多。（比如例子中如果用硅铁做正极，锂片做负极（而不是镁），锂电池的能量密度的提升要多得多）。
另外也不知道这种成本1/2成本10%是怎么瞎算出来的。
PS：也不是说我这样完全从物理上算就是一定对的，也可能有的体系有化学上的优势，比如说Zn电池可以用水啊之类的，可以节省原材料以及电池制造过程中环境控制水分控制的成本，但是镁我不知道，但说起来锂电池吴宇平组不也用了水么……也不好说.....
