镁电池有望替代锂离子电池，欧盟“展望2020”科研计划E-MA

tylh · 发表于 2019-3-22 08:49:10

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[paragraph]德国乌尔姆亥姆霍兹研究所和卡尔斯鲁厄理工学院正在共同开发基于镁的储能技术。镁电池是欧盟“展望2020”科研计划下的项目（E-MAGIC），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。

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镁电池与传统锂离子电池相比具有更多优点。据乌尔姆亥姆霍兹研究所副主任、该项目负责人马克西米利·费希特内教授介绍，镁是后锂战略重要候选材料之一，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”。

乌尔姆亥姆霍兹研究所与卡尔斯鲁厄理工学院以及德国航空航天中心等合作E-MAGIC项目，开展镁电池电化学概念的研究和设计。乌尔姆亥姆霍兹研究所科学家希望帮助合作伙伴了解材料层面的障碍和挑战，并找到解决当前障碍的新方法。

负责协调固态化学研究的赵志荣博士介绍说，镁电池面临的特殊挑战是使用寿命，这是目前需要重点攻关的内容。但镁电池确实有许多吸引人的特性，例如，镁阳极不会形成树枝状晶体，电极上的这种电化学沉积物可在锂离子电池中形成针状结构，引起干扰甚至短路，而镁没有类似的问题，这就是为什么我们可以使用金属形式的镁，直接使用金属镁可以增加电池的存储容量，提高电池的性能。

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。

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。

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据外媒报道，欧盟的E-MAGIC项目近期获得了650万欧元（约合742万美元）的资金，该项目将重点研发新款电动车用镁基电池（magnesium-based battery）。

相较于锂电池，镁基电池功能更强大、价格更便宜、安全性更高。德国卡尔斯鲁厄科技学院（Karlsruhe Institute of Technology）的科研人员及其合作方对该项目充满希望，镁是一款极具前景的电池材料，是后锂电池战略（post-lithium strategy）中的重要替代性材料。

E-MAGIC的各项目合作方将全程参与镁基电池的研发，涵盖了基础研究到电芯量产的各个环节。该项目旨在研发一款实用寿命较长的镁基电池。

尽管如此，科研人员想利用镁金属的以下优势：镁阳极不会生成枝晶。在锂离子电池中，这类电极上的电化学积聚物或形成针状结构，并导致电池故障或短路。若采用镁金属，可直接利用到该金属的高储存容量（high storage capacity），提升电池性能。镁的矿藏储量比是锂矿藏储量的近3000倍，其循环再利用也更便捷。