鎂電池

鎂電池是以鎂為負極，某些金屬或非金屬氧化物為正極的原電池。現有品種中，有與普通鋅錳乾電池相似的隨時可以放電的鎂錳乾電池；還有乾燥狀態下可長期儲存，臨用時加水使之活化而可隨即使用的儲備型電池。

基本信息

• 中文名：鎂電池

• 代表種類：Mg/AgCl電池
• 壽 命：5到10年
• 產品特點：熔點高達約650攝氏度

組成結構

鎂電池

鎂儲備型電池的結構根據所需電壓及電流的大小有所不同。以Mg/AgCl電池為例:低壓、大電流的電池採用捲筒式結構。負極是長條鎂箔，正極用同樣大小的銀箔，在其兩面用電解法形成兩層氯化銀，焊上正負極引電體後，用稍大的吸水紙夾在兩極中間，再蓋上一層吸水紙，將這4層材料捲起來裝入容器中,待臨用時用清水或海水使之活化。高電壓、小電流的電池採用平片層疊式結構。銀電極單面塗氯化銀，正負極之間用吸水紙隔開,並用鉚釘使相鄰電池的異極性電極串聯起來,疊合成電池組。電池組的電壓取決於串聯只數。採用其他正極材料的鎂儲備電池的結構原理與 Mg/AgCl電池的基本相同。

鎂二氧化錳乾電池的結構與紙板式鋅錳電池有相似之處，正極二氧化錳炭包的組分和配比也基本相同，負極是一鎂筒。電解液一般採用加有 Li2 CrO4 緩蝕劑的Mg(ClO4)2或MgBr2溶液，正負極之間的隔離紙上塗有凝膠材料。

化學反應式

鎂儲備型電池以Mg/AgCl和Mg/Cu2Cl2電池為例，其電化學反應式分別為：

Mg+2AgCl→2Ag+MgCl2

Mg+Cu2Cl2+6H2O→2Cu+MgCl2·6H2O

鎂二氧化錳乾電池的電化學反應式為：

Mg+2MnO2+H2O→Mg(OH)2+Mn2O3

這三種體系的電化學表示法分別為：

使用壽命

鋰電池

鎂錳乾電池的開路電壓為1.60～1.80V，工作電壓為1.3～1.4V,其電荷量比同體積鋅錳乾電池大一倍左右。它有良好的溫度適應性,能在-20～60℃條件下使用，在儲存期中其電荷量下降率每年僅3％左右,因此其儲存壽命可長達 5年。但電池不宜長時間間歇地使用，使用開始時有電壓滯後現象，使用完畢時電池體積會膨脹。

鎂儲備型電池的儲存壽命可達10年以上；能在任何場合在臨時使用時加清水或海水使之活化，活化後半小時內即可使用;工作電壓十分平穩；使用壽命一般為0.5～24小時。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。

產品特點

鎂與鋰相比有多種優點，比如鋰的熔點約為180攝氏度，而鎂的熔點高達約650攝氏度，因而更為安全，鎂的蘊藏量也比鋰豐富得多。不過，開發鎂電池也面臨一些技術困難，例如此前一直沒找到合適的正極材料，同時也缺乏能幫助穩定充電和放電。

研究進展

日本研發出新型蓄電池

2014年7月13日，日本京都大學教授內本喜晴領導的研究小組利用鎂開發出一種蓄電池，與鋰電池相比，其充電量和放電電壓更高，而成本則低得多。新型蓄電池使用一種鐵矽化合物作為電池正極，以一種含乙醚的有機溶劑作為電解液，製作出的鎂蓄電池充電量達到了鋰電池的1.3倍，其放電的電壓也比鋰電池高了2伏特，並且實現了穩定的充放電，材料費用卻只有鋰電池的10%。電池容量有限，已經成為智慧型手機、可穿戴設備發展道路上的嚴重瓶頸，鎂電池正是科學研究的前沿方向之一。