镁铝原电池：为便携设备续航的绿色能源新选择

镁铝原电池：为便携设备续航的绿色能源新选择

引用

澎湃

等

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来源

1.

https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_28000945

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http://www.cq.xinhuanet.com/20240411/64d2490a2e17479dbe778b9343a4136e/c.html

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https://www.auto-made.com/news/show-16699.html

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https://www.escn.com.cn/news/show-1940937.html

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https://www.myllab.cn/xxzx/mtbd/450.html

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https://www.escn.com.cn/news/show-2022930.html

在碳中和背景下，新能源技术正以前所未有的速度发展。其中，镁电池作为新一代储能技术的代表，以其独特的优势和巨大的发展潜力，正逐渐成为科研和产业界关注的焦点。特别是在便携设备领域，镁电池有望为我们的生活带来革命性的变化。

镁铝原电池是一种利用镁和铝作为电极材料的电池系统。其工作原理基于金属的氧化还原反应，通过电子的流动产生电流。在不同的电解质环境中，镁铝原电池表现出不同的特性：

• 在稀硫酸中，镁作为负极，铝作为正极。镁容易失去电子发生氧化反应，电极反应为[ \text{Mg} - 2e^- = \text{Mg}^{2+} ]。

• 在氢氧化钠溶液中，情况则相反。铝能够与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气（[ 2\text{Al} + 2\text{NaOH} + 2\text{H}_2\text{O} = 2\text{NaAlO}_2 + 3\text{H}_2↑ ]），而镁不与氢氧化钠反应，因此铝成为负极，镁为正极。

这种特性使得镁铝原电池在不同应用场景中展现出独特的优势。

随着智能手机、平板电脑、笔记本电脑等便携设备的普及，对高效、安全、环保的电池需求日益迫切。镁电池凭借其独特的优势，正逐渐成为便携设备电源的理想选择。

相比传统的锂电池，镁电池具有以下显著优势：

1. 能量密度高：镁电池的体积理论能量密度与锂电池相当，但重量更轻，这意味着在相同体积下，镁电池可以提供更长的续航时间。

2. 成本优势：镁资源丰富，占全球储量的70%，且成本仅为锂的2%-4%，这使得镁电池在大规模应用时具有显著的经济优势。

3. 环保性好：自2015年以来，镁在冶炼、制造、应用及回收过程中的污染排放都低于铝合金，是一种真正的绿色能源材料。

4. 安全性高：镁材料具有较为稳定的化学性质，熔点高达651℃，不易发生爆炸等危险，使用更加安全可靠。

近年来，镁电池技术取得了重大突破。重庆大学国家镁合金工程技术研究中心主任潘复生院士带领的团队，在镁电池研究领域处于全球领先地位。2021年，该团队成功研制出全球首款安时级镁电池电芯，标志着镁电池从理论研究迈向实际应用的重要一步。

目前，镁电池技术已进入小试阶段，下一步将通过中试和大试逐步实现商业化。超威电源集团已在重庆布局，将与重庆大学合作建设镁电池研发平台和中试产线，计划首先在电动自行车上试用镁电池产品。

随着技术的不断进步，镁电池有望在更多领域得到应用。例如，镁空气电池可为电视、照明灯、便携电脑、手机等设备供电；镁海水激活电池则在深海着陆器、深海原位实验站等海洋装备领域具有广阔前景。

预计未来5-10年内，镁电池将在便携设备领域实现规模化应用，为用户带来更长的续航时间和更安全的使用体验。同时，随着镁储氢技术的突破，镁基材料在能源存储和转换领域将发挥更大作用，为实现碳中和目标做出重要贡献。

总之，镁电池作为新一代储能技术的代表，以其独特的优势和巨大的发展潜力，正逐渐成为科研和产业界关注的焦点。特别是在便携设备领域，镁电池有望为我们的生活带来革命性的变化。