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    锂电池会被镁电池取代吗?

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    • 如今各种锂电池已经成为日常生活里必不可少的设备,无论是手机、电脑、可穿戴设备还是新能源汽车,它的应用变得越来越广泛。但随之而来的是外界对锂电池资源的担忧,尤其是今年以来锂电池相关原材料价格出现飞涨,且随着人类向可再生能源的发展,需要一种储存更多电能的技术。逼迫各国纷纷加快布局“后锂电池”时代。
      锂电池会被镁电池取代吗?

      近日,英国剑桥大学、丹麦及以色列的知名工科大学,以及德国、西班牙的研究机构组成联合的团队EMagic,将目光投向了镁。镁离子可以携带2个正电荷,而锂离子只能携带1个,因此理论上镁电池的能量密度可以比锂电池更大。目前实验室的镁电池已经能反复充放电超过500次。研究人员将致力于改进电解液及开发新的电极材料。同时丰田的北美研究所和美国休斯敦大学也在开发新型镁电池,它的电极正极材料采用有机化合物,电解质采用硼。虽然这种镁电池目前只能充放电200次,但研究团队称已经找到了开发出高稳定性、高性能电池的方向

      此外,锂电池原材料——锂、镍、钴的产地分布极度不均匀,近80%锂资源产量集中在美洲四湖以及澳洲六矿;镍资源78%集中在印尼、澳大利亚、巴西、俄罗斯、古巴和菲律宾等地区;全球已探明钴资源则约51%分布在刚果(金)。

       

      相比之下,钠、镁、锌的储量要高得多。例如锂在地壳中的储量为00065%,全球储量仅有8600万吨,而钠在地壳中的储量为274%,仅中国柴达木盆地的钠盐储量就达到3216亿吨。

       

      但另一方面,镁电池在技术和材料上仍有很多障碍有待克服。由于镁离子体积小、电荷密度大、极化作用强,难以插入到多数基质中去,较难形成嵌入式化合物。因此,可以供选择的正极材料受限。锂电池会被镁电池取代吗? 

       

      并且镁与水发生反应,已报道的电解液体系有格氏试剂的液, MgrhICLAICLTHFMgSnphb2等有机电解质,但是这些有机电解质在充放电的过程中可能会放出气体,具有一定安全隐患。结合这些原因,完全替代锂电池可能还需要一段路要走。镁电池在技术和材料上仍有相当多障碍有待克服,目前还没有找到比较合适的电极材料,更谈不上大规模应用。

       锂电池会被镁电池取代吗?

      此前,宁德时代开发出第一代钠离子电池。该电池能量密度达160Whkg,在常温下充电15分钟,电量就可达到80%,锌电池和铝电池的开发也获得不同进展。但总的来说它们的成熟度距离大规模商业化应用还有距离,甚至只是处于实验室阶段。

       

      所以,后锂电池时代是否到来,什么时候到来,还需要静观其变。无论是镁电池、锌电池还是钠电池,其成熟度距离大规模商业化应用还有相当差距,甚至只是处于实验室阶段,性能也有不少缺陷。他表示,外界对于这些锂电池替代技术如此热心,核心原因不在于它们的性能更好,而是资源更丰富、原材料价格更便宜。

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