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镁电池研发技术突破将减少对镁金属材料依赖

镁金属材料是镁电池生产的重要的原料,在电池行业需求迅速增长的市场环境下,镁电池的需求量也达到一定的高峰,但镁金属材料却是贵金属材料中非常稀缺的金属材料。很多镁电池生产公司对镁金属材料的依赖性非常大,如何提高镁电池电池的使用和减少镁金属材料的依赖成为镁电池研究重要课题。

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据媒体报道,德国乌尔姆亥姆霍兹研究所和卡尔斯鲁厄理工学院正在共同开发基于镁的储能技术。镁电池是欧盟“展望2020”科研计划下的项目(E-MAGIC),欧盟为此已投资超过650万欧元,汇集了欧洲10个科研机构的专业技术,未来该项目如取得成功,将有望替代现有的锂离子电池。


镁电池与传统锂离子电池相比具有更多优点。据乌尔姆亥姆霍兹研究所副主任、该项目负责人马克西米利·费希特内教授介绍,镁是后锂战略重要候选材料之一,镁作为阳极材料,允许有较高的能量密度,镁电池比锂离子电池储能效率更高、更便宜、更安全,“镁电池的广泛可用性,对推动电动汽车和分布式储能技术发展具有决定性作用”。

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乌尔姆亥姆霍兹研究所与卡尔斯鲁厄理工学院以及德国航空航天中心等合作E-MAGIC项目,开展镁电池电化学概念的研究和设计。乌尔姆亥姆霍兹研究所科学家希望帮助合作伙伴了解材料层面的障碍和挑战,并找到解决当前障碍的新方法。


目前镁电池面临的特殊挑战是使用寿命,这是目前需要重点攻关的内容。但镁电池确实有许多吸引人的特性,例如,镁阳极不会形成树枝状晶体,电极上的这种电化学沉积物可在锂离子电池中形成针状结构,引起干扰甚至短路,而镁没有类似的问题,这就是为什么我们可以使用金属形式的镁,直接使用金属镁可以增加电池的存储容量,提高电池的性能。

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此外,镁电池除了安全性和能量密度更高之外,地球上的镁元素比锂丰富约3000倍,且回收更简单。因此,镁电池比锂离子电池便宜,也有助于减少电池制造中对锂原材料的依赖。


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