解析鎂電池技術:前景廣闊 商業化不易

2020-11-30 OFweek維科網

  近日,據海外媒體報導,豐田汽車北美研究院研發的鎂電池取得了突破性進展,有望成為鋰電池的替代品。

  這一消息著實令人振奮。眾所周知,動力電池堪稱電動新能源汽車的「心臟」,關於動力電池的技術路線之爭,一直是新能源汽車領域的熱點話題。如果鎂電池能夠替代技術已相對成熟的鋰電池,那對動力電池乃至新能源汽車行業而言都將是重大利好。

  ■ 豐田力推鎂電池

  據報導,豐田此次之所以宣稱在鎂電池上實現了突破,是因為科學家發現了一種新型電解質,該電解質的基本成分是能和金屬鎂兼容的簡易型單碳硼烷鎂鹽,可以與鎂元素陽極進行反應。豐田首席科學家及化學工程師Rana Mohtadi表示,他們在鎂電池中成功利用了儲氫原料,此項進展令他們十分激動。

  據了解,豐田早在2005年就開始了鎂電池的研究。豐田美國工程師Jeffrey Makarewicz曾公開表示,鋰離子電池理想狀況下蓄能水平為2000千瓦時,對於插電式電動車及混合動力車而言,性能還不夠理想。而鎂離子電池或其他材料電池或將有可能成為鋰電池的替代品。

  復旦大學教授吳宇平告訴記者,鎂電池的最大優點是採用鎂作為負極,在反覆充放電過程中不會產生枝晶,因此循環性能非常優良。而金屬鋰不僅在充放電過程中會產生枝晶,而且循環壽命低,會導致嚴重的安全問題。20世紀90年代,加拿大MoLi公司就由於鋰枝晶造成的電池起火燃燒而被迫召回大量電池,最終倒閉。

  除了循環性能優良,鎂電池還具有金屬材料成本低、儲能高、無毒害等優勢。此外,按照豐田的公開說法,如果採用氫離子附著鎂離子的MgH2材料,則放電量可以翻倍。因此,豐田一直視鎂元素為更安全、更高效的電池原料。豐田相關負責人表示,電動汽車使用鎂電池後,不僅能夠提高續航裡程,對於整車的加速性能也會有很大的提升。

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    眾所周知,動力電池堪稱電動新能源汽車的「心臟」,關於動力電池的技術路線之爭,一直是新能源汽車領域的熱點話題。如果鎂電池能夠替代技術已相對成熟的鋰電池,那對動力電池乃至新能源汽車行業而言都將是重大利好。前景廣闊但商業化不易  重慶大學化工學院教授陳國昌曾發表論文指出,鎂電池的開發較早,但商業化的鎂電池卻較少。鎂電池目前主要供軍事通信和氣象測候儀、海難救生設備和高空雷達儀等使用。他還指出,鎂電池研究的重點是解決鎂負極的自腐蝕和開發新型的鎂負極材料。
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