镁离子电池

6、
镁与锂处于周期表中的对角线上，根据对角线规则，它们 有许多相似的性质。 镁是轻金属，密度 1.7，熔点 714℃，沸点 1412℃ 2.0。镁是非常活 ，硬度
泼的金属，电负性为 1.31，标准电极电位-2.36V（vs.SHE）。 镁作为电池负极材料， 其理论比容量高达 2.22 A·h/g （3.68 A·h/g） ，在常见的金属中仅比锂
它有良好的温度适应性 , 能在-20～60oC 条件下使用，在储存 期中其电荷量下降率每年仅 3％左右,因此其储存寿命可长达5年。但 该电池不宜长时间间歇地使用，使用开始时有电压滞后现象，使用完 毕时电池体积会膨胀。镁二氧化锰干电池的电化学反应式为：
Mg + 2MnO2 + H2O→Mg(OH)2 +
二 电池原理
目前镁电池仍未实现商业化。目前来看，主要 技术难点有两个：首先是镁在电池中表面容易生成 一层致密的钝化膜，当电池开始放电，镁要发生氧 化反应时，钝化膜阻滞了这种反应，需要时间撕破 这层钝化膜，反应才能顺利进行，学术界把这种现 象称为“电压滞后现象”；再者，当镁表面的钝化 膜撕破后，在镁电极上不但有需要的电极反应发生， 同时电池内的水极易和镁反应，生成氢气，这是不 希望发生的副反应，水是电池中的活性物质，水生 成氢气，将使活性物质消耗致使电池容量下降，生 成的氢气又容易使电池“气胀”。
镁离子电池
——锂空气电池
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一、发展历程
发展背景： 1、能源环境危机 2、环境受到严重破坏 3、实现汽车电动化模式
4、高能量密度电池的需求
电池发展历史： 进入21世纪，人们面临着经济和环境的双重考验，就迫 切的需要解决能源问题。 便捷、经济、绿色的能源已成为人类生活的重要组成部 分。对高能量密度、长寿命、无污染电池体系的的开发，也 就成为世界各国研究的热点。
5、
目前已有的电池体系中，铅酸和镍镉电池中含有有害元 素 Pb 和 Cd，用这些 原料制造的电池不仅笨重而且对环境具有潜在的危险性。锂 离子电池以其高比能 量、没有极易效应和长寿命等优点，已经广泛应用于手机、 笔记本电脑、微型摄 像机、IC 卡等便携式电子产品中，并对其它一些重要领域， 如电动交通工具
谢谢，我的演讲 到此结束
原理图
目前，镁电池主要有镁锰干电池、储备型镁电 池、镁离子二次电池三类。
镁锰干电池与普通锌锰干电池相似之处是随时可以放电，电池的 结构与纸板式锌锰电池也有相似之处，正极二氧化锰炭包的组分和配 比也基本相同，负极是一镁筒。电解液一般采用加有 Li2CrO4 缓蚀 剂的Mg(ClO4)2或 MgBr2溶液，正负极之间的隔离纸上涂有凝胶材料。 镁锰干电池的开路电压为 1.60～1.80V，工作电压为 1.3～1.4V,其 荷电量比同体积锌锰干电池大一倍左右。
Mn2O3
电极参数（理论计算）
（一）负极（Mg2+/Mg） 电化学当量：K=6.94/26.8=0.26g/(A·h) 理论比容量：C=1000/0.26=3846.15A·h/kg 理论比能量：Wt=nFE=1000/6.94*26.8*3.045=11711.53 Wh/kg =11.71153kWh/kg 理论功率密度：Pt=Wt/t= 11711.53W/kg （二）正极（O2/OH-） 电化学当量：K=32/26.8=1.19g/(A·h) 理论比容量：C=1000/1.19=840.34A·h/kg 理论比能量：Wt=nFE=1000/32*26.8*0.401=335.84 Wh/kg 理论功率密度：Pt=Wt/t= 335.84W/kg
三、电池结构
四 参考文献
[1] 尧玉芬，陈昌国，张佩红，刘渝萍，李雷光，雷淑. AZ31 镁合金在不同电解液中的电化 学行为，腐蚀与防护，（收录待发表）. [2] 尧玉芬，陈昌国，刘渝萍，王荣.镁电池的研究进展，材料 导报，（收录待发表）. [3] 尧玉芬，陈昌国，刘渝萍，司玉军.稀土镧对 AZ31 镁合金 电化学行为的影响，中国稀土 学报，（收录待发表）. [4] 陈昌国，李雷光，尧玉芬，雷淑，张佩红. 毛细管电泳离 子色谱法快速检测碱金属和碱土
主要类型：
1、 尖晶石型 MgCo0.66Mn1.34O4的合成及其作为镁 离子 2、 v2o5作为镁离子电池正极材料的电池
3、
VOx/titanate 复合材料纳米棒的水热合成及其 作为镁离子电池
4、
研究背景及意义
能源是发展国民经济和提高人民生活水平的重 要物质基础，也是直接影响经 济发展的一个重要因素。进入 21 世纪以来，人类 面临着实现经济和社会可持续发 展的重大挑战，如何在资源有限和环保严格要求的 双重制约下保持经济的高速发 展已成为全球热点问题