镁电池是替代锂离子电池的不二选择？

选择镁电池代替锂离子电池?

在我们开始之前，让我们先来看看普通的锂离子电池是如何工作的。一般来说，锂离子电池依靠锂离子在正极和负极之间来回运输电子，从而出现供外部电子设备使用的电力。当锂离子电池放电时，锂离子首先与阴极的电子结合，然后将负载电子转移到阳极并卸载货物，形成一个出现电流的闭环。同样地，锂离子放电后会聚集在阳极上，当外加电流时，充满电子的锂离子会从阳极上被移除，并反向返回到阴极上。所以当所有的离子都处于高能量时，就意味着电池充满了。

选择镁电池代替锂离子电池?

可充电锂离子电池的放电机理

电子在锂离子周围移动的过程类似于运输货物的过程，因为要运输的物品通常被整齐地包装在集装箱里，大量的电子构成了方向性电流。由于锂离子电池中的锂离子通常以价电子(Li1+)的形式存在，它们只能与一个电子结合，而镁则是另一回事。通常情况下，镁离子以2价正离子(Mg2+)的形式存在，这意味着，假如它作为电池中的载体，一次可以携带两个电子。因此，从理论上讲，假如两个电池被镁和锂的密度相等的物质分开，那么以镁作为电子传递介质的电池的储能密度将是锂离子电池的两倍。

但话又说回来，大家都了解理论不一定适用于现实。首先，关键的问题是，当镁离子与两个带负电的电子结合时，整个原子核的负电荷是原来的两倍，负电荷越多，吸引其他镁离子的能力就越强。因此，当镁离子携带两倍多的电荷时，它们在充满电解质的两极之间移动时自然会减速。

但研究表明，科学家的担忧可能不会出现太大影响。根据实验结果的表示,这证明了镁离子最多只有四个相邻离子绑定,这意味着当镁离子电池,通过两极会影响其他离子的最大数量的运动低于之前的预期,从而解决这个问题似乎并不要花太多。

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计算机模型显示，电解液中的镁离子只受四个相邻离子的影响