镁电池有望以更好的性能替代现有的锂电池

德国乌尔姆亥姆霍兹研究所和卡尔斯鲁厄理工学院共同开发基于镁的储能技术。该项目（E-MAGIC）是欧盟“地平线2020”科研计划下的子项目。欧盟为此已投资超过650万欧元，汇集了欧洲10个科研机构的专业技术。未来该项目如取得成功，将有望替代现有的锂离子电池。研究人员表示，镁作为阳极材料具有较高的能量密度，镁电池比锂离子电池储能效率更高、更便宜、更安全。

镁电池是以镁为负极，某些金属或非金属氧化物为正极的原电池。现有品种中，有与普通锌锰干电池相似的随时可以放电的镁锰干电池；还有干燥状态下可长期储存，临用时加水使之活化而可随即使用的储备型电池。

镁与锂相比有多种优点，比如锂的熔点约为180摄氏度，而镁的熔点高达约650摄氏度，因而更为安全，镁的蕴藏量也比锂丰富得多。镁是后锂时代重要候选材料之一，镁作为阳极材料，允许有较高的能量密度，镁电池比锂离子电池储能效率更高、更便宜、更安全，镁电池的广泛可用性，对推动电动汽车和分布式储能技术发展具有决定性作用。

其实早在2014年7月13日，日本京都大学教授内本喜晴领导的研究小组利用镁开发出一种蓄电池，与锂电池相比，其充电量和放电电压更高，而成本则低得多。新型蓄电池使用一种铁硅化合物作为电池正极，以一种含乙醚的有机溶剂作为电解液，制作出的镁蓄电池充电量达到了锂电池的1.3倍，其放电的电压也比锂电池高了2伏特，并且实现了稳定的充放电，材料费用却只有锂电池的10%。电池容量有限，已经成为智能手机、可穿戴设备发展道路上的严重瓶颈，镁电池正是科学研究的前沿方向之一。

镁电池面临的特殊挑战是使用寿命，但是镁这一材料最大的缺点在于：在充、放电过程中，其充电性能会迅速退化。

在过去十年内，锂电池在消费电子产品、电动汽车等领域一直占据着统治地位。不过在2016年本田公司似乎找到了更理想的替代品，他们声称已经开发出了世界上第一块可实际应用的镁充电电池。他们在电池正极采用了一种新材料——氧化钒，这使得离子能够更容易地在正极和镁基负极之间移动。在经过多次充放电后，氧化钒依然能保持稳定的性能而不发生退化。

尽管镁电池的充电问题还在继续研究，但不得不说，镁电池确实十分吸引人，除了安全性和能量密度更高之外，地球上的镁元素比锂丰富约3000倍，且回收更简单。因此，镁电池比锂离子电池便宜，也有助于减少电池制造中对锂原材料的依赖。同时，用镁开发出的蓄电池充电量和放电电压更高，容量更大，比较容易实现小型化。因此有望成为替代锂电池的新一代电池。

随着欧盟在开发镁电池方面取得进步，还将有助于减少对亚洲电池制造商的依赖，并在欧洲建立具有竞争力的电池制造业。也是期待世界上能够尽快解决镁电池相关的问题，这样也可以为我们提供更多的便利。