本田开发出商用镁电池，会是移动设备的救星吗？

本田汽车与一支研发团队携手合作，开发出世界上第一块可以实际应用的镁充电电池。日本媒体报道称，新电池可能会成为颠覆性产品，安装新电池之后，智能手机及其它设备充电一次可以续航更长时间。对于设备制造商来说，镁的成本比锂低了96%，今天的许多电池都是用锂制造的。
 

据报道，领导此次研发活动的是日本埼玉县工业技术中心（SaitamaIndustrial Technology Center，简称Saitec），本田研发团队在和光市评估了电池的可行性。开发者预计镁电池最开始时会在智能手机、其它便携设备中商用。镁电池开发者希望能在2018年之前销售产品。本田汽车和Saitec团队将会在下个月的千叶（靠近日本东京）科学会议上展示电池。

在过去几十年里，我们一直使用的是锂电池，现在科技公司碰到了困难，要在锂电池中存储更多的电能面临挑战。Saitec和本田团队可能已经找到了解决方法。他们证实镁原型电池在寿命、安全性上和锂电池不相上下，研究人员正在与多家电池制造商合作，寻找办法量产镁电池。

有许多研究人员也在寻找办法将镁用在可充电电池中，但是他们都遇到了同样的困难，在充电放电、放电充电的过程中，镁的充电性能会快速退化。

为了解决这一问题，研究人员开发了一种新材料氧化钒，将它涂在正极，这样一来，离子在氧化钒和镁负极之间流动就会更容易一些。氧化钒可以增加镁的充电次数，防止衰退。为了提高安全性，研究人员添加了一种有机物质，它可以降低镁电池起火的风险。镁本身就是一种易燃的材料。

如果未来镁电池的抗热能力可以进一步增强，存储电量进一步增加，企业就可以将镁电池装进插电式混合动力汽车和电动汽车。

什么是镁电池？

从历史上看，研究人员在1980年代便尝试制造镁离子电池，直到2000年左右，以色列Bar-Ilan大学的D. Aurbach团队克服了镁的缺点，发展出有机卤素铝镁(Mg organohalo aluminate)液态电解质及Mo6S8阳极的雏型电池，使重量轻、无毒、便宜的充电镁电池成为可能；2003年，又发展出新式固态电解质，且兼具便宜、导电度佳、工作温度范围很广(0~80℃ )，进而发展出更好的阳极材料来增加镁电池的储能密度。2014年台湾成功大学材料科学及工程学系教授洪飞义与贵重仪器中心组成的研究团队亦利用控制氧化铁还原机制，大幅提高镁电池稳定性，此效率高耐温强的镁离子电池，未来可望取代锂电池。Tesla CEO曾多次表示，Tesla和其超级工厂准备发展镁电池。

镁离子电池与目前主流的锂离子电池相比，有以下的优点：

成本低廉且安全：镁的地球储量丰富且无毒性。

储能性能较高：镁离子以Mg2+的形态存在，而锂离子是Li+，因此若两块电池分别使用了同等密度含量的镁离子和锂离子，使用镁离子作为传递电子介质的电池能量存储密度将是锂电池的两倍。因此镁离子电池的带电量高、每克储存较多电荷，使汽车行驶距离更长、增加电子产品使用时间。

可沿用锂离子电池工厂：从传统锂电池到镁电池的转型，在电池设计方面并不会受到太大的影响，工厂只需更新相应的流水线作业工具。

然而，镁离子电池亦有移动速度慢的缺点：镁离子以Mg2+的形态存在，当镁离子和两个电子结合时，整个原子核就拥有了两倍的负电荷，而负电荷量越多，吸引其他镁离子的能力也就越强，根据实验成果，镁离子大约会受到四个相邻离子影响。因此，当镁离子携带着两倍的电荷，要在充满电解液的两极之间运动的话，速度自然慢了很多。因此，找出适合镁离子移动的电解液，是重要的研究方向。

电脑模型显示电解液中的镁离子会受到相邻四个其他离子的影响

针对上述问题，研究者提出两种解决方法：

研制镁金属阳极：这类阳极能高效地转移电荷，但与常规电解液不兼容。因此研究人员正寻找能很好地和镁兼容的新型电解液。

研制能兼容常规电解液的新型阳极：丰田公司的论文证明它值得进一步研究，特别是在寻找一种高电容、高电压阳极方面。

相较锂金属，金属镁的开采成本较低，同时利用价值却很大。丰田目前已经在相关技术上投入了巨资，而特斯拉也曾多次在公开场合表态，特斯拉及其超级电池工厂已经做好了拥抱镁电池的准备。开发镁电池能够带来诸多好处，因此商用化的可行性非常高。

本文综合于凤凰科技等媒体报道

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