跨国研究小组合作探索制造镁电池的新途径

据国外媒体报道，科尔多瓦大学(UCO)、厦大和保加利亚科学院的研究团队在实验室进行了联合研究，发现了使用新化合物(镁和锰氧化物)作为阴极镁电池的可行性。

图片来源:科尔多瓦大学

所有的电池都是由正极、负极和电解液组成，它们之间可以发生能释放可用能量的化学反应。在这项研究中，研究人员使用镁作为阳极(电池的负极)，因为镁比当前锂离子电池的负极容量更大，而且不会产生枝晶(影响电池安全并导致电池短路的沉积物)。

虽然金属镁可以使电池容量增加一倍，但更难产生反应。UCO的研究人员Gregorio Ortiz说:“并不是所有的材料都可以使用镁，同时还需要在理论和实践上进行初步研究，最终实现高效的镁电池。”因此，有必要将镁金属与合适的阴极(电池的正极)结合。本研究中的阴极材料是镁锰氧化物Mg2MnO4，可以呈现稳定的结构。

这种化合物将引起还原和氧化(氧化还原)过程，并产生电池能量。在这个过程中，阴极金属(锰)被还原，电子被释放到阳极金属(镁)，阳极金属接收并氧化。离子转移将通过连接阳极和阴极的电解质来完成。在这项研究中，研究人员使用了一种非水电解质，它可以在更高的电压下工作。

这项研究是始于2018年的研究项目的一部分，研究人员来自科尔多瓦大学、厦门大学和保加利亚科学院。这些研究人员将理论计算与实验成分相结合，并使用X射线衍射、电子顺磁共振、电子显微镜和光电子能谱。研究人员证实，含有锰化合物的镁电池容量可以提高到3.1 V，这意味着电池在实验室规模下的能量密度为335 Wh/kg，是锂离子电池能量密度的60%，而之前的研究从未超过2.2 V的最大值，但研究人员也发现，在充放电循环过程中，电池的初始容量减少了一半。

然而，从这项研究中获得的结果表明，仍然有可能实现高容量的镁电池。目前研究仅在实验室层面进行测试，量产中的具体表现还需要业界投入和开发。

1据国外媒体报道，科尔多瓦大学(UCO)、厦大和保加利亚科学院的研究团队在实验室进行了联合研究，发现了使用新化合物(镁和锰氧化物)作为阴极镁电池的可行性。

图片来源:科尔多瓦大学

所有的电池都是由正极、负极和电解液组成，它们之间可以发生能释放可用能量的化学反应。在这项研究中，研究人员使用镁作为阳极(电池的负极)，因为镁比当前锂离子电池的负极容量更大，而且不会产生枝晶(影响电池安全并导致电池短路的沉积物)。

虽然金属镁可以使电池容量增加一倍，但更难产生反应。UCO的研究人员Gregorio Ortiz说:“并不是所有的材料都可以使用镁，同时还需要在理论和实践上进行初步研究，最终实现高效的镁电池。”因此，有必要将镁金属与合适的阴极(电池的正极)结合。本研究中的阴极材料是镁锰氧化物Mg2MnO4，可以呈现稳定的结构。

这种化合物将引起还原和氧化(氧化还原)过程，并产生电池能量。在这个过程中，阴极金属(锰)被还原，电子被释放到阳极金属(镁)，阳极金属接收并氧化。离子转移将通过连接阳极和阴极的电解质来完成。……在这项研究中，研究人员使用了一种非水电解质，它可以在更高的电压下工作。

这项研究是始于2018年的研究项目的一部分，研究人员来自科尔多瓦大学、厦门大学和保加利亚科学院。这些研究人员将理论计算与实验成分相结合，并使用X射线衍射、电子顺磁共振、电子显微镜和光电子能谱。研究人员证实，含有锰化合物的镁电池容量可以提高到3.1 V，这意味着电池在实验室规模下的能量密度为335 Wh/kg，是锂离子电池能量密度的60%，而之前的研究从未超过2.2 V的最大值，但研究人员也发现，在充放电循环过程中，电池的初始容量减少了一半。

然而，从这项研究中获得的结果表明，仍然有可能实现高容量的镁电池。目前研究仅在实验室层面进行测试，量产中的具体表现还需要业界投入和开发。

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