关于镁电池为什么不能普及应用,主要还是因为镁电池目前依旧停留在初步探索阶段,我国最近也只是刚刚突破了镁金属二次电池的制作工艺技术瓶颈,当下既没有实际的应用案例,也更没有镁电池的相关产业链。
虽然很早之前,镁二氧化锰干电池就已经被研发出来,但这种干电池是一次性的,而随着“双碳”战略的不断推广,全球都在追求新能源,二次电池作为新能源领域的关键因素,同样被各界所重视,所以现在镁金属二次电池才是主要的研发方向。
镁电池的优缺点
一、优点
1、环保清洁无污染
镁材料的加工非常安全且无污染,镁以及镁化合物也都属于无毒或者是低毒物质,与其他类型电池相比,对环境更友好,属于绿色清洁资源。
2、循环寿命长
理论上,镁电池拥有3000次以上的充放电循环寿命,且电池寿命达到2000次充放电循环后,其容量也仅有15%的衰减,寿命要长于目前主流的三元锂电池甚至是磷酸铁锂电池。
3、原材料储量丰富
与锂材料相比,镁材料的资源储量要更加丰富,而且我国还拥有全球三分之二的镁矿资源,这其实也意味着镁电池的原材料成本会低于锂电池。
4、安全性高
镁材料具有较为稳定的化学性质,而且其熔点也高达651℃,实验人员在研究镁金属二次电池时发现,即便是被挤压、碰撞、针刺导致电池出现短路,电池本身也不会出现自燃以及其他热失控现象。
二、缺点
1、容量低
据研究发现,目前镁电池虽然有着高达560Wh/kg的能量密度,但是其理论比容量却要比主流的锂电池低了将近60%,所以想要将其应用在新能源汽车上,还需要大量的研究深入。
2、电极材料选择受限
现阶段制约镁电池快速发展的重要原因就是电极材料,由于镁离子具有电荷密度大、极化作用强、体积小等特点,难以插入到基质中形成嵌入式化合物,所以正负极材料的选择受到了极大的限制,目前还未找到合适的材料与电解质。
总的来说,虽然镁电池有着环保无污染、寿命长、安全性高、原材料丰富等缺点,但是如今科学界对于镁电池的研究,依旧有许多技术以及材料方面的难题需要攻克,所以即便镁电池被认为将来可以替代锂电池,距离镁电池的实际应用并形成成熟的产业链,其实还非常遥远。