選擇鎂電池代替鋰離子電池?

在我們開始之前，讓我們先來看看普通的鋰離子電池是如何工作的。一般來說，鋰離子電池依靠鋰離子在正極和負極之間來回運輸電子，從而出現供外部電子設備使用的電力。當鋰離子電池放電時，鋰離子首先與陰極的電子結合，然后將負載電子轉移到陽極并卸載貨物，形成一個出現電流的閉環。同樣地，鋰離子放電后會聚集在陽極上，當外加電流時，充滿電子的鋰離子會從陽極上被移除，并反向返回到陰極上。所以當所有的離子都處于高能量時，就意味著電池充滿了。

選擇鎂電池代替鋰離子電池?

可充電鋰離子電池的放電機理

電子在鋰離子周圍移動的過程類似于運輸貨物的過程，因為要運輸的物品通常被整齊地包裝在集裝箱里，大量的電子構成了方向性電流。由于鋰離子電池中的鋰離子通常以價電子(Li1+)的形式存在，它們只能與一個電子結合，而鎂則是另一回事。通常情況下，鎂離子以2價正離子(Mg2+)的形式存在，這意味著，假如它作為電池中的載體，一次可以攜帶兩個電子。因此，從理論上講，假如兩個電池被鎂和鋰的密度相等的物質分開，那么以鎂作為電子傳遞介質的電池的儲能密度將是鋰離子電池的兩倍。

但話又說回來，大家都了解理論不一定適用于現實。首先，關鍵的問題是，當鎂離子與兩個帶負電的電子結合時，整個原子核的負電荷是原來的兩倍，負電荷越多，吸引其他鎂離子的能力就越強。因此，當鎂離子攜帶兩倍多的電荷時，它們在充滿電解質的兩極之間移動時自然會減速。

但研究表明，科學家的擔憂可能不會出現太大影響。根據實驗結果的表示,這證明了鎂離子最多只有四個相鄰離子綁定,這意味著當鎂離子電池,通過兩極會影響其他離子的最大數量的運動低于之前的預期,從而解決這個問題似乎并不要花太多。

選擇鎂電池代替鋰離子電池?

計算機模型顯示，電解液中的鎂離子只受四個相鄰離子的影響