鎂電池是以鎂為主要原料的新型高性能環(huán)保電池。鎂是一種活潑輕金屬，與鋰處于對角線位置，其化學性質(zhì)和離子半徑與鋰有很多相似之處。與鋰相比，鎂雖然電極電位較高[鋰為-3.03 V，鎂為-2.37 V(酸性)、-2.69 V(堿性)]、理論比容量相對較低(鋰為3 862 mAh/g，鎂為2 205 mAh/g)，但價格低廉、對環(huán)境友好、熔點高(649 ℃)、易加工處理、安全性更高，因此以鎂作為負極的鎂電池成為了一種新型電池體系的研究熱點。鎂還是地球上儲量最豐富的金屬元素之一，具有良好的機械性能、物理和化學性能，被廣泛應用于多種領域。金屬鎂的活性非常大，并且蘊含巨大能量。科學家正在拓寬他們的新能源思維，將目光鎖定在金屬鎂，認為它有可能成為新能源的一種替代品。他們正試圖尋找更好的辦法，從金屬鎂中分解出能量。據(jù)估算，海水當中的氧化鎂至少夠全世界消耗30 萬年。我國鎂資源非常豐富, 具有開發(fā)鎂電池獨特的優(yōu)勢。

其中，鎂錳電池與普通鋅錳電池相似，隨時可以放電;鎂儲備型電池在干燥狀態(tài)下可長期儲存，臨用時加水使之活化即可使用。

隨著世界各國能源資源的日益短缺，而對能源的需求量日益增加，尋求一種新能源的課題就擺在我們面前。同時，由于人們對環(huán)保的要求越來越高，因而這種新能源必須是無污染、能量高、體積小、質(zhì)量輕、價格低廉的一種新產(chǎn)品電池。鎂電池在造價同等的情況下與目前的高倍電能電池相比較使用時間超過了10 倍。除了電能以外還在幾個方面有著獨特的優(yōu)勢：無污染———Mg-MnO2電池從原材料(所有的原材料)到生產(chǎn)過程直至電池使用完后變成廢棄物對環(huán)境無任何污染，可以稱為綠色電池;貯存壽命長;比能量高;工作溫度范圍寬———一般的干電池推薦使用溫度范圍為-5～45 ℃，而Mg-MnO2電池在-20～60 ℃下工作正常;性價比高———做出同型號的電池，雖然Mg-MnO2電池的成本是堿性電池的1.1 倍，但性能卻優(yōu)異得多;大電流放電性能好;放電電壓平穩(wěn)等。

鎂電池目前主要供軍事通信和氣象測候儀、海難救生設備和高空雷達儀等使用，未來在可移動電子設備電源、自主式潛航器電源、海洋水下儀器電源和備用電源等方面，也具有非常廣闊的應用前景。

以色列

以色列巴爾- 艾蘭大學開發(fā)出一種可充電鎂電池，它可重復使用數(shù)千次之多，而容量衰退很低。實驗室測試表明，電池可反復充電達3000 多次，單一電池可提供1.1～1.3 V 電壓，其能量密度堪與現(xiàn)有電池相比。可充電鎂電池的能量密度可提升50%，電壓可達15 V。理論比能量大于200 Wh/kg。電池無毒、不易爆炸、自放電率低并可在高溫下工作。電池工作溫度為-20～60℃。新型鎂電池可產(chǎn)生2 倍于鉛酸電池的能量。

以色列希伯來大學的研究者也發(fā)明出了一種以鎂為基礎的可充電電池，這種電池壽命長且比較穩(wěn)定。

以色列科學家還研制出一種使用金屬鎂作為正極的小型充電電池，并在繼續(xù)開發(fā)高性能、低成本、安全環(huán)保的大型充電鎂電池。歷來研制鎂充電電池有兩大技術障礙：一是普通電解液容易使鎂電極板表面生成鈍化層，進而大大降低電池性能;二是難以找到合適的材料充當電池負極。不過，這兩個難題已被以色列科學家克服。他們采用鎂有機環(huán)鋁酸鹽溶液作為電解液，用硫鎂化合物作為負極，成功地制造出一個小型可充電的鎂電池，能輸出1.3 V 的電壓。

加拿大

加拿大不列顛哥倫比亞省能源公司MagPower 的工程師們研究出了一種新穎的方法。他們用水和空氣與鎂燃料發(fā)生反應，以鎂作為金屬陽極制造出了一種新型的金屬燃料電池。

專家認為，從理論上講，鎂電池可供提高的研究發(fā)展空間，遠遠超過鋰電池，如果能實現(xiàn)鎂電池一半的理論容量，將會是一場新的能源利用方式的革命，故能開發(fā)出實用的鎂電池，其意義將超過現(xiàn)在的鋰電池。由于鎂金屬材料價格并不昂貴，來源相對較難枯竭，如果采用氫離子附著鎂離子的MgH2材料，則放電量可以翻倍。另外，鎂離子電池能量密度很高，甚至超過了聚合物電解質(zhì)電池。從電池容量角度考慮，兩者差距不大。而從儲蓄能量密度角度考慮，鎂離子電池擁有明顯優(yōu)勢。可以說，鎂電池是迄今為止最具有理論前景的適用電動汽車的綠色蓄電池。當然，鎂合金作為金屬燃料電池或其它水溶液電解質(zhì)體系電池的負極材料，還需開發(fā)合適的合金體系以及尋找減緩鎂合金自腐速度的添加劑以重點減少其負差效應。

分析人士認為，雖然現(xiàn)在鎂電池項目還沒有走出實驗室，還處于研發(fā)階段，估計最少還要10 年時間，但相信隨著研究的不斷深入，鎂電池最終有望在新能源技術中發(fā)揮重要作用。

(關鍵字：鎂 鎂電池 以色列 加拿大)