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目前，在鎂金屬的研究和加工方面我國已經(jīng)處于領(lǐng)先水平，重慶大學(xué)國家鎂合金工程技術(shù)研究中心建有世界上最大的鎂電池研究團(tuán)隊和鎂固態(tài)儲氫團(tuán)隊，已開發(fā)多種鎂離子電池和儲氫密度高達(dá)6.1wt%、高安全性的新型儲氫材料。

隨著新能源汽車、手機、計算機等技術(shù)的發(fā)展，電池已經(jīng)成為我們生活中的必需品。但鋰電池作為目前主要動力電源的電池，存在資源短缺、成本高、環(huán)境污染嚴(yán)重、安全性差等問題。作為鋰電池的重要原料，碳酸鋰的價格目前還未看到天花板。據(jù)報道，11月7日，無錫電子盤國內(nèi)電池級碳酸鋰現(xiàn)貨平均價格為61.5萬元/噸，最高價為61.7萬元/噸。為此業(yè)界一直在尋找其他技術(shù)路線。

“后鋰電池”時代，哪種電池能夠替代鋰電池？近日，重慶大學(xué)國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心聯(lián)合廣東國研、廣東省科學(xué)院等單位合作完成的“鎂離子電池”項目榮獲2022年國際　“鎂未來技術(shù)獎”。這為鎂離子電池替代鋰電池增加了新的可能，也激發(fā)了業(yè)界新的期待。

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據(jù)了解，全球鋰資源約為3950萬噸，而具備商業(yè)開采價值的鋰儲備量則僅為1351.9萬噸。若鋰電池需求量呈爆炸性增長，預(yù)計不到17年全球鋰資源就會用盡，這也是造成鋰電池成本高的原因之一。其儲能度電成本大致為0.6—0.9元/千瓦時，這距離規(guī)模應(yīng)用的目標(biāo)成本0.3—0.4元/千瓦時也還有較大差距。同時，能量密度越高安全性越差是目前鋰電池很難解決的問題。此外，一些鋰電池體系生產(chǎn)與使用過程中環(huán)境污染較嚴(yán)重。

發(fā)展新一代高效環(huán)保安全電池已成為全球電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。氫燃料電池、硫系全固態(tài)電池、鈉離子電池、鎂離子電池……科學(xué)家們不斷探索著鋰電池的替代品。

“鎂電池具有高效、安全、資源豐富等特點，一旦技術(shù)突破，將成為電池工業(yè)的顛覆性革命，市場可達(dá)萬億元以上。”中國工程院院士、國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心主任、重慶大學(xué)教授潘復(fù)生在接受科技日報記者專訪時表示，相比于鋰，鎂基儲能材料具有資源儲量豐富、成本低和安全性能高的優(yōu)勢，是極具潛力的新一代儲能材料，也是環(huán)保且高能量密度的電池材料。

潘復(fù)生進(jìn)一步解釋，鎂材料具有較為穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，其熔點高達(dá)651攝氏度，鎂電池相對安全，熔沸點較高并且不容易出現(xiàn)鎂枝晶，不易發(fā)生爆炸等危險。

鎂是所有固態(tài)儲氫材料中，儲氫密度最高的金屬材料，可達(dá)氣態(tài)氫密度的1000倍，液態(tài)氫的1.5倍。同時由于鎂儲氫是常溫常壓，所以安全性遠(yuǎn)高于高壓氣態(tài)和液態(tài)儲氫。鎂電池體積理論能量密度和鋰電池相當(dāng)。我國鎂資源豐富，占到全球的70%，且鎂成本只有鋰的1/25—1/50。在環(huán)保方面上，2015年之后，鎂在冶煉、制造、應(yīng)用及回收過程中，污染排放都小于鋁合金，已經(jīng)成為真正的先進(jìn)綠色材料。