比锂电池容量提高五倍以上！镁离子电池有重大突破

得克萨斯州A＆M大学化学家SarbajitBanerjee领导的一个由多个机构组成的科学家小组，已经发现了一种特殊的金属氧化物镁，可以用做电池的阴极材料。在安全性，成本和性能相比，都比锂电池表现更好。

Banerjee在一篇文章写道：“可再生能源的发展，受到能源存储媒介的限制，目前锂离子技术占主导地位，但锂的安全性和长期供应仍是严重的问题。相比之下，镁比锂更丰富，熔点更高，充电时更加稳定，如果能够确定一个合适的阴极，就有可能将能量密度提高五倍以上。”

Banerjee说：“我们基本上重新配置了原子，为镁离子的传播提供了不同的途径，从而获得了一种可行的阴极材料，在电池的放电和充电过程中，它们可以很容易地插入和拔出。

这种罕见的现象是通过五氧化二钒的制备方法——一种被称为亚稳定性的性质，通过设计，将镁离子的位置限制在相对不稳定的原子位置来实现的。这种亚稳态有助于防止镁离子被困在材料中，并促进其电荷储存能力的完全收集，而且许多次充电循环之后，材料的降解几乎可以忽略不计。

笔记本电脑和手机的发展，离不开锂离子电池的进步，与铅酸电池和镍氢电池相比，锂电池提供了更好的储能容量和可充电性。但是，预计锂在长期的供应中将会越来越短缺。此外，锂离子电池也有一些安全性的隐患。

得克萨斯州A＆M化学研究生和NASA说：“除了对消费者应用更安全，镁离子技术本身也是很吸引人的，因为镁离子每个离子可以放出两个电子，而每个锂离子只有一个。这意味着电池容量可以加倍。”

自从20世纪90年代首次提出镁合金电池概念以来，主要问题在于缺乏合适的阴极或正电极。这次研究标志着一个重要转折点，因为它代表了解决阴极问题的重大进展，但同时我们还有很多工作要做。虽然这项研究提供了很多的见解，但在镁电池成为现实之前还有其他一些基本问题需要克服。尽管如此，这项研究突破也使镁电池更接近现实。