储能|兼具高效、安全、资源丰富等特点 镁电池正从实验室走向应用( 二 )


电池三大关键组成部分的技术重要进展 , 为镁电池走出实验室、走向应用打好了基础 。
在重庆大学镁中心实验室 , 采访人员看到数颗镁电池正在进行充放电试验 。 黄光胜介绍 , 试验结果表明 , 他们研发的镁—普鲁士蓝电池、镁硫电池、镁硫化铜电池、镁二氧化钒电池的能量密度均已经高于磷酸铁锂电池 , 特别是镁硫电池 , 能量密度达到了785瓦时/千克 (Wh/kg) , 而石墨—磷酸铁锂电池仅为160Wh/kg 。
“目前 , 我们已经拥有镁空气电池、海水激活电池 , 镁干电池等一系列电池的制造技术 。 ”黄光胜介绍 , 镁空气电池属于一次镁燃料电池的一种 , 阴极使用的是空气 , 通过阴阳极氧化还原反应放电 , 是一种清洁、安全、高效的新型能源电池 , 其能量密度是铅酸电池的20倍以上 , 可为电视、照明灯、便携电脑、手机及GPS等设备供电 。 目前 , 他们已经与企业合作开始批量生产 。
镁海水激活电池是直接利用海水 , 将金属镁的化学能转化为电能的装置 , 它以镁为负极材料并以海水为电解质 , 其最突出的特点就是不需要另外携带电解质 , 并且具有能量密度高、安全性好、可进行全海深工作的优点 , 在深海着陆器、深海原位实验站等海洋装备领域具有很好的应用前景 。
打造新型储能科技创新平台
“在镁储氢、镁电池研发上 , 我国具有显著的技术基础和优势 。 ”潘复生指出 , 在镁金属的研究和加工方面我国已经处于领先水平 , 重庆大学国家镁合金工程技术研究中心拥有世界上最大的镁电池研究团队和镁固态储氢团队 , 已开发多种镁离子电池和储氢密度高达6.1wt%、高安全性的新型储氢材料 , 其主要指标均处于世界领先水平 。 2018—2019年 , 重庆大学、重庆市科技局联合投入2000多万元支持镁储能材料研究 。
2020年 , 广东省国研科技研究中心有限公司、重庆大学、广东省科学院等联手开展总投入5亿元的镁储能材料研究开发项目 , 在粤港澳大湾区建立了镁基储能研发中心及产业化应用示范基地 , 镁电池与镁基固态储/运氢即将进入试制和示范应用 。
今年5月 , 重庆大学与重庆两江新区联合共建重庆新型储能材料与装备研究院(以下简称研究院) 。 研究院瞄准国家能源战略和能源转型前沿技术 , 聚焦科技成果转化 , 目标建成世界最大的新型储能材料与装备研究院 。
据了解 , 安徽青阳县拥有丰富的镁矿资源 , 原镁年产高达30万吨 , 具有良好的镁基材料开发及制备基础 。 研究院拟在“镁能小镇”开展一系列镁电池示范项目 , 开发电瓶车、路灯、旅游车及分布式储能系统 。 重庆广阳岛项目则拟在广阳岛开展电瓶车、镁电池路灯、固态储氢加氢站以及氢能车等多项镁储氢及镁电池的示范项目 。
【储能|兼具高效、安全、资源丰富等特点 镁电池正从实验室走向应用】“今年我们将启动对镁动力电池中试 , 和企业合作 , 先让电动自行车用上镁电池 。 ”潘复生透露 , 目前镁电池的性能已经达到磷酸铁锂电池的水平 , 这就说明镁电池已经具备作为动力电池商用的可能 。 当然取代锂电池还需要更进一步的研究 , 对此 , 他们也启动了重庆新型储能材料与装备研究院全球人才招募行动 , 共同打造储能科技创新平台 , 助力我国新型储能领域的发展 。