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钠离子电池算不上一个新概念，其实，在锂离子电池刚开始商用化的同时期，科研界就相当看好钠电池了（此前我们就对其作了初步探讨，参考钠离子电池：不是备胎，而是”雪中碳“)。 但由于能量密度上的优势，锂离子电池率先脱颖而出，并被大多数厂家接受。 对于镁电池来说，钠电池是名副其实的”前辈“。  重庆大学镁电池团队开发的部分产品和技术 为什么研发镁电池 Guide View 正如我们期待的那样，“从多元化角度来看，不但是钠电池，还有钾电池、铝电池都值得研发，不一味排斥新技术的发展，才会迎来真正的变革”。 “后锂电池”时代，相对于如今的“人气小鲜肉”钠电池，镁电池极有可能后来居上，先一步完成产业化。 近日，重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心联合广东国研、广东省科学院等单位合作完成的“镁离子电池”项目荣获2022年国际 “镁未来技术奖”。  潘教授及其团队 图片来源：重庆大学官网 中国工程院院士、国家镁合金材料工程技术研究中心主任、重庆大学教授潘复生说：“镁电池具有高效、安全、资源丰富等特点，一旦技术突破，将成为电池工业的颠覆性革命，市场可达万亿元以上。” 镁是所有固态储氢材料中，储氢密度最高的金属材料，可达气态氢密度的1000倍，液态氢的1.5倍，同时由于镁储氢是常温常压，所以安全性远高于高压气态和液态储氢。 镁电池体积理论能量密度和锂电池相当，化学性质稳定，其熔点高达651摄氏度，镁电池相对安全，与此同时我国镁资源丰富，占到全球的70%，而镁成本只有锂的1/25—1/50。 在环保方面上，2015年之后镁在冶炼、制造、应用及回收过程中，污染排放都小于铝合金。  相比于锂，镁基储能材料具有资源储量丰富、成本低和安全性能高的优势，是极具潜力的新一代储能材料。 镁电池的研究到哪步了 Guide View 无论任何电池，都不开正极、负极和电解液。镁电池想要从实验室走向实际生产应用，也必须从这些地方入手。  图片来源：镁电池的工作示意图 重庆大学材料科学与工程学院团队经过常年的研究，成功研发出了比容量高达到1200毫安时/克(mAh/g)的高容量复合硫材料，比容量能够达到250mAh/g的高倍率多孔硫化铜纳米球，以及能够实现3伏(V)电压，循环寿命达1万次的长寿命高电压锰基普鲁士蓝材料。 这些材料均具备担当镁离子电池正极重任的实力,此外，团队在电池的负极以及电解液上也收获了可观的成果。 他们研究了十几种镁合金负极，这种材料具有不易钝化、比容量大于500mAh/g等优势；人工界面层保护金属镁负极，过电势仅50毫伏。 与此同时，2020年他们研发了一种全新的低成本全无机盐型电解液MLCH，这种电解液具有高电导率和稳定性；另外还研发了具有高电压、低成本特点的非亲核硼基电解液。 借助这些正极、负极以及电解液的成果，团队成功开发出安时级镁软包电池。 更重要的是，这些成果能够作为镁电池开发的基础，帮助镁电池从实验室成果转向商品化发展。 实际上这也并非“未来式”，重庆大学相关研发团队已经开始和企业进行镁电池相关产品的合作，预计在不久之后，我们就可以在电瓶车、路灯、旅游车等设备上，看到这类电池的身影。 锂电池才是主旋律 Guide View 如今，正是新能源汽车蓬勃发展的时代，而锂电池正是新能源汽车的“心脏”。 从1992年索尼成功开发锂电池至今，不过短短三十年，锂能源就出现了“供不应求”的局面。 全球头部的几家锂业公司都有大量的锂资源储备，但由于开采成本高及售价低、地缘政治等因素，很多锂矿未被开发或处于停产状态。  市场上的锂资源的价格居高不下，一旦其价格超过大多数企业的承受范围时，必然会出现“接棒者”。 自2000年问世以来，镁电池一直被认为有极大的潜力超越锂离子电池，价格低，体积容量高。 不过镁电池只是新型储能科技中的一部分，实际上这个产业的发展还要复杂，而锂电池作为一项成熟的技术也不可能轻易被淘汰。 不论是镁电池、钠电池、或者是还未“走红”的钒电池，它们都才刚刚走上商业化进程，在生产技术和产业化等方面都不及锂电池成熟。 总结 在新能源车领域，镁合金的应用规模持续扩大。 首创证券研报数据显示，汽车轻量化是行业大势所趋，同时新能源车对于续航里程及安全性的需求对轻量化更为迫切，近几年我国汽车单车用镁量已从2015 年的1.5 公斤提升至近5公斤。 但正如钠离子电池一样，在原材料供应紧张和新技术缺失的背景下，镁离子电池能够让市场维持多久的热情，挤占锂电池的地位，其实并不容易。 制作策划 策划：雯山 / 审核校对：chem、拂兰 撰写编辑：雯山 / 封面图来源：网络
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