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近期，研究人員對電動汽車電池的研究又邁出一步，該團隊以鎂離子打造的電動汽車電池，也許能跑贏鋰電池電動汽車。由于鎂是攜帶兩個正電荷的離子，因此每次使用鎂離子作為電池材料，將可觸動兩倍的電子。這項工作可為高電壓、高能量電池開啟一個可靠的設(shè)計路徑。
新型鎂離子電池成功研發(fā)或許挑戰(zhàn)鋰電池電動汽車
目前使用的鋰離子電池價格昂貴，使用壽命短且具有爆炸的危險性。鎂離子電池比鋰離子電池相對安全、環(huán)保、能源密度較高，將廣泛應(yīng)用于下一代能源存儲裝置。但用于陰極使用時，鎂金屬電池與鋰二次電池一樣，無法在常溫狀態(tài)下工作，只能在60-100度高溫下使用。
鎂元素分布廣泛，因此鎂離子的電池的價格會很低廉。由于鎂離子具有兩個正電荷而鋰離子只有一個，因此鎂離子電池比鋰離子電池具有更大的儲能能力。單位質(zhì)量的鎂離子電池可以存儲更多能量，這就使汽車可以行使更長的里程，使消費電子產(chǎn)品可以使用更長的時間。
鋰離子電池的限制因素之一就是它的陽極，出于安全考慮，鋰離子電池中必須使用低容量的碳棒，因為純鋰材料的陽極能夠引發(fā)危險的短路甚至起火。相比之下鎂作為陽極更加安全，因此陰極材料與鎂搭配會讓電池體積更小但儲存能力更強。
新型鎂離子電池的優(yōu)點
①Mg安全無污染且加工處理比鋰方便，Mg的化合物無毒或者低毒，可循環(huán)性能好，具有生物和環(huán)境友好性，屬于綠色能源。
②循環(huán)壽命性能好，(-20~80℃條件下)循環(huán)2000次后容量僅損失15%。
③Mg蘊藏豐富，價格低廉，海水和土壤中含有豐富的氯化鎂和氧化鎂提煉方便、節(jié)能。
④采用了Mg2+嵌入插層的電池相對傳統(tǒng)的鋰離子電池，不僅提高了能量密度還提高了電池的安全性，降低了成本。
新型鎂離子電池采用全新的有機材料作為負(fù)極，以膨脹石墨作為正極，將含有鎂鹽的離子液體作為電解液，利用陰離子插層反應(yīng)及雙離子的工作機制極大的提高了鎂離子電池的電壓及工作性能。
新型鎂離子電池具有非常好的倍率性能及循環(huán)性能，20C的高倍率充放電容量保持率為85%，在5C倍率下循環(huán)500次后的容量保持率為95.7%。這不僅大幅降低了電池的重量、體積及制造成本，同時對于電池的能量密度及壽命有著非常大的提升，對于整個鎂離子電池電極材料的選擇提供了全新的思路。
電池技術(shù)一直以來都是制約智能科技產(chǎn)品提升的最大障礙，鎂離子電池技術(shù)一直被認(rèn)為有可能成為延長電池續(xù)航能力的最佳元素，相對于鋰來說采購成本更低、電池容量更大而且體積小，如果可以進一步提高容量和耐熱性能，將有望突破電池續(xù)航瓶頸。
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