鎂二次電池優(yōu)點

金屬鎂具有極高的體積容量（鋰2062 mA h cm，鈉1128 mA h cm，鈣2073 mA h cm，鎂3832 mA h cm），是作為高體積能量密度電池負極的極佳選擇。近年來發(fā)展起來的可循環(huán)鎂二次電池極具潛力，鎂二次電池的工作原理與鋰二次電池原理相同，但是，鎂二次電池比鋰二次電池更安全，因為鎂及相當多的鎂化學物都是無毒或低毒的，鎂不如鋰活潑，易于加工操作，鎂暴露在空氣也比鋰安全，而且鎂電池沒有類似鋰電池的枝晶生長的問題。在價格方面，由于鎂在地殼中的豐度更高，鎂的價格比鋰便宜24倍，而我國鎂資源豐富，儲量居世界首位，開發(fā)鎂電池具有獨特優(yōu)勢。因此研發(fā)金屬鎂作為鎂二次電池的負極，具有重要的意義和誘人的前景。

鎂二次電池的發(fā)展受到了兩方面的阻礙：一方面，由于鎂特殊的電化學性質，鎂在絕大部分溶液中都會生成表面鈍化膜，Mg難以通過這種鈍化層，使用含有諸如MgTFSI、MgClO4等常用鹽的質子惰性溶劑作為電解液時，Mg不能在Mg表面可逆地沉積。另一方面，因為Mg極化大，溶劑化作用強，嵌入到無機宿主中的兩電子轉移過程困難，常用于鋰離子電池的正極材料并不能類似地采用到鎂電池中。

對鎂二次電池研究取得重大突破的是在2000年，Aurbach等以0.25 M的Mg(AlCl2BuEt)2/THF溶液為電解液，以MgxMo3S4為正極組裝成的首個鎂二次電池，成功循環(huán)3500圈。研究鎂二次電池的電解液主要都采用這種有機鹵代鋁酸鎂的THF溶液，而正極材料MgxMo3S4由于分子量過大會降低整體的能量密度，不適合如今的發(fā)展趨勢。

人們對鎂二次電池的研究還處于初級階段，所開發(fā)的正極嵌入材料并不多，而且大部分循環(huán)性能不佳。在電解液方面仍面臨如何提高電導率和穩(wěn)定性的問題。因此尋找合適的電解質電解液體系和正極材料是鎂二次電池研究的關鍵。對于新型鋰二次電池如鋰硫電池、鋰空電池等的研究，也給鎂二次電池的研究以啟示。鎂硫電池有著超過4500W h/L的理論體積能量，鎂空電池更高達14046W h/L，第一個可循環(huán)的鎂硫電池誕生于2011年，而鎂空電池還面臨更多的挑戰(zhàn)。

富士經濟2016年7月21日發(fā)布預測稱，到2025年，被廣泛用于一代環(huán)保汽車領域、電力儲存領域及動力領域用的大容量二次電池的全球市場規(guī)模將從2015年的20474億日元擴大至其4.1倍，達到83417億日元。新一代環(huán)保汽車將成為市場擴大的推動力，預計到2025年，占整個市場的比例將從2015年的53%擴大至75%以上。

鉛蓄電池

總反應：Pb(s) PbO₂(s) 2H₂SO₄(aq)可逆符號2PbSO₄(s) 2H₂O(l)

放電時：負 Pb(s)-2e- SO₄^2-(aq)=PbSO₄(s)

正 PbO₂(s) 2e^- SO₄^2-(aq) 4H (aq)=PbSO₄(s) 2H₂O(l)

總 Pb(s) PbO₂(s) 2H₂SO₄(aq)=2PbSO₄(s) 2H₂O(l)

充電時 電解池

陰極PbSO₄(s) 2e^-=Pb(s) SO4^2-(aq)

陽極 PbSO₄(s) 2H₂O(l)-2e^-=PbO₂(s) SO4^2-(aq) 4H (aq)

總 2PbSO₄(s) 2H₂O(l)=Pb(s) PbO₂(s) 2H₂SO₄(aq)

充電電池的充放電循環(huán)可達數(shù)千次到上萬次，故其相對干電池而言更經濟實用。

二次電池的自放電又稱荷電保持能力，它是指在開路狀態(tài)下，電池儲存的電量在一定環(huán)境條件下的保持能力。一般而言，自放電主要受制造工藝，材料，儲存條件的影響自放電是衡量電池性能的主要參數(shù)之一。一般而言，電池儲存溫度越低，自放電率也越低，但也應注意溫度過低或過高均有可能造成電池損壞無法使用，BYD常規(guī)電池要求儲存溫度范圍為-20~45。電池充滿電開路擱置一段時間后，一定程度的自放電屬于正常現(xiàn)象。IEC標準規(guī)定鎳鎘及鎳氫電池充滿電后，在溫度為20度濕度為65%條件下，開路擱置28天，0.2C放電時間分別大于3小時和3小時15分即為達標。

與其它充電電池系統(tǒng)相比，含液體電解液太陽能電池的自放電率明顯要低，在25度溫度下大約為10%/月。

鎂磚的主晶相為方鎂石，具有一般堿性耐火制品的典型特性，但抗熱震性較差。

鎂磚有燒成鎂磚和不燒鎂磚之分。燒成鎂磚分為硅酸鹽結合鎂磚、直接結合鎂磚和再結合鎂磚。不燒鎂磚又分為化學結合鎂磚、瀝青結合鎂磚。