鎂與鋰相比有多種優(yōu)點,比如鋰的熔點約為180攝氏度,而鎂的熔點高達約650攝氏度,因而更為安全,鎂的蘊藏量也比鋰豐富得多。鎂蓄電池,與鋰電池相比,其充電量和放電電壓更高,而成本則低得多。
小到手機、筆記本電腦,大到特斯拉電動車,均采用鋰電池供電。雖然發(fā)展歷史蠻久了,不過因為鋰電池自身的一些固有特性,比如容量一般、成本較高、耐熱性差有爆炸危險,并不能滿足日益增長的需求。日本是電池生產(chǎn)的第一大國,在研發(fā)方面也非常領先。其研究人員在英國《科學報告》雜志網(wǎng)發(fā)表報告稱,在鎂蓄電池研究方面有所突破,有可能找到了鋰電池的替代方案。
鎂蓄電池以鎂為負極,不過此前一直沒找到合適的正極材料,同時也缺乏穩(wěn)定充電和放電的電解液。而京都大學教授內(nèi)本喜晴領導的研究小組發(fā)現(xiàn),使用一種鐵硅化合物作為電池正極,以一種含乙醚的有機溶劑作為電解液,可以制作出鎂蓄電池。這種電池的充電量達到了鋰電池的1.3倍,放電的電壓也比鋰電池高了2V,并且實現(xiàn)了穩(wěn)定的充放電,其材料費用卻只有鋰電池的約10%。
再考慮到鎂元素本身的優(yōu)秀特性,如高達650攝氏度的熔點(鋰熔點180攝氏度),耐熱性更好保證安全,以及比鋰更豐富的蘊藏量,看來發(fā)展前景非常美好。
內(nèi)本喜晴提到,他們今后會繼續(xù)改良這種鎂蓄電池的電解液,還能進一步增加充電量。此外,縮小鎂蓄電池充電和放電時的電壓差,減少能量損失,也是早日達到實用化的關鍵工作。