简述研究团队破解镁电池充电挑战

镁地球蕴含量比锂矿更丰富、成本更低，电量也标榜为锂电池的两倍，但仍有诸多障碍待跨越。

照理来说电池离子可透过电解质在正负极之间流动，借由电化学反应为电池供电，且该反应必须是可逆的，不然无法为电池充电，但镁电池中的碳酸盐（carbonate）电解质在充放电循环中容易在镁表面形成阻挡层，阻碍电池充电。

虽然镁也可以透过高腐蚀性液态电解质充放电，但假如采用腐蚀性电解质，镁电池将无法在高电压下运作，也有安全疑虑。因此NREL研发新型电解质，将聚丙烯腈（polyacrylonitrile）与镁离子盐（magnesium-ionsalt）混合成固态电解质，可保护镁阳极并提升电池性能。

目前研究人员已成功打造镁固态电池原型，研究更指出，被保护的镁阳极也可在碳酸盐电解质中充电，且可提供更多能量。此外，研究团队除了成功研发出可循环充电的镁电池，也提供阳极与电解质不相容解决途径跟破解阴极对离子的局限。

镁本地球的含量相当丰富，蕴藏量排名第八，且镁为碱土金属，价电子数为2，与价电子数为1的锂相比，可提供近两倍电量，再加上镁不会生成枝晶，电池不会有爆炸风险。假如镁电池成功推行并商业化，对需求量快速攀升的电池市场大有裨益。

NREL材料科学科学家ChunmeiBan表示，居于储能主导地位的锂离子电池电量已逐渐达到顶峰，因此迫切需要找出新一代储能技术，而新型电池还必须能以更低成本提供更多电量。NREL科学家Seoung-BumSon则指出，这项发现有助为镁电池未来铺路。