鎂與鋰相比有多種優(yōu)點(diǎn),比如鋰的熔點(diǎn)約為180攝氏度,而鎂的熔點(diǎn)高達(dá)約650攝氏度,因而更為安全,鎂的蘊(yùn)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(jī)、筆記本電腦,大到特斯拉電動(dòng)車(chē),均采用鋰電池供電。雖然發(fā)展歷史蠻久了,不過(guò)因?yàn)殇囯姵刈陨淼囊恍┕逃刑匦?,比如容量一般、成本較高、耐熱性差有爆炸危險(xiǎn),并不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的需求。日本是電池生產(chǎn)的第一大國(guó),在研發(fā)方面也非常領(lǐng)先。其研究人員在英國(guó)《科學(xué)報(bào)告》雜志網(wǎng)發(fā)表報(bào)告稱(chēng),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(fù)極,不過(guò)此前一直沒(méi)找到合適的正極材料,同時(shí)也缺乏穩(wěn)定充電和放電的電解液。而京都大學(xué)教授內(nèi)本喜晴領(lǐng)導(dǎo)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(jī)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(dá)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(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的充放電,其材料費(fèi)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(dá)650攝氏度的熔點(diǎn)(鋰熔點(diǎn)180攝氏度),耐熱性更好保證安全,以及比鋰更豐富的蘊(yùn)藏量,看來(lái)發(fā)展前景非常美好。
內(nèi)本喜晴提到,他們今后會(huì)繼續(xù)改良這種鎂蓄電池的電解液,還能進(jìn)一步增加充電量。此外,縮小鎂蓄電池充電和放電時(shí)的電壓差,減少能量損失,也是早日達(dá)到實(shí)用化的關(guān)鍵工作。