新型镁二次电池电极材料及其应用的制作流程
镁电池的工作原理
镁电池的工作原理
镁电池的工作原理是通过镁作为负极和正极活性物质之间的反应来实现电能的产生和储存。
镁电池的负极通常使用纯镁金属或者镁合金，正极则使用一种能与镁发生化学反应的氧化剂，如氧气（O2）、空气（O2和N2的混合物）、二氧化锰（MnO2）或者四氧化三铁
（Fe3O4）。
在电池中，电解质一般采用氯化镁或者其他含镁盐溶液。
在正常工作状态中，镁电池内的镁负极会发生氧化反应，将金属镁中的电子转移到正极，从而产生电流。
镁负极处的氧化反应可以以如下的方式表示：
Mg(s) → Mg2+(aq) + 2e-
同时，正极会发生还原反应，与上述的氧化反应相互配合产生电子转移。
正极的还原反应可以具体表示为：
O2(g) + 2H2O(l) + 4e- → 4OH-(aq)
这样，在电池的两个电极之间，就会建立起可用的电势差，电子将沿着外部电路流动，实现了电能的输出。
当这种反应进行时，金属镁逐渐被氧化并转化为镁离子，而氧化剂则被还原为氢氧根离子。
需要注意的是，镁电池需要在碱性环境中工作，因为在酸性环
境中，镁负极会发生过于剧烈的反应，导致电池寿命大大缩短。
总之，镁电池的工作原理主要依靠镁负极的氧化反应和正极的还原反应，通过镁离子和氢氧根离子的转移，在外部电路上产生电能。
电极材料的制备及应用
电极材料的制备及应用电极是电池中最重要的部分之一，它与电解液之间的物理和化学变化可以控制电池的性能。
电极材料可以是金属、氧化物、硫化物等，其制备和性质对电池的能量密度、循环寿命和稳定性等都有着至关重要的影响。
一、电极材料的制备方法1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备氧化物电极材料的方法，其基本步骤如下：1）将金属醇盐和复合碱作为前驱体，溶于有机溶剂中。
2）经过一系列化学反应，生成透明的溶胶状物质。
3）将溶胶状物质挥发至凝胶状物质。
4）将凝胶状物质进行煅烧，生成氧化物电极材料。
2. 真空蒸发法真空蒸发法是制备金属电极材料的方法，如锂、铝等。
其基本步骤如下：1）将金属样品置于真空蒸发器中。
2）加热金属样品，使其蒸发。
3）在清洁的基板上收集蒸发的金属。
4）将蒸发的金属冷却并获得光滑的金属电极材料。
3. 激光法激光法是一种新兴的制备电极材料的方法，可以制备纳米材料和二维材料。
其基本步骤如下：1）将前驱体悬浮液涂覆在基板上。
2）通过激光刻蚀或激光聚合作用，制备具有特定形状和尺寸的电极材料。
3）通过调节激光功率、脉冲数、扫描速度等参数，可以控制电极材料的形貌和微观结构。
二、电极材料的应用1. 锂离子电池锂离子电池具有高的能量密度和循环寿命，可以作为电动汽车、便携式电子设备和储能系统等的电源。
其电极材料主要包括石墨、锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂等。
2. 钠离子电池钠离子电池是一种新型的高能量密度电池，可以作为智能电网和大规模储能系统的可靠电源。
其电极材料主要包括硅、磷酸钠铁、硫化钒等。
3. 超级电容器超级电容器具有高速充放电、长循环寿命和低温效应等特点，是传统电池无法替代的高性能储能器件。
其电极材料主要包括碳电极材料和金属氧化物电极材料。
总之，电极材料的制备和应用在能源领域具有重要的意义，可以提高电池的能量密度、循环寿命和稳定性，推动新能源技术的发展。
随着科学技术的不断进步，新的电极材料和制备方法的出现将进一步改善电池的性能和应用价值。
电池的制作流程
电池的制作流程电池的制作流程可以分为原料准备、材料制备、电池组装和电池测试四个主要步骤。
第一步是原料准备。
主要原材料包括金属材料、电解液、隔膜、电解质和包装材料等。
金属材料通常选择锌、铅、镍、锂、钴等。
电解液是电池内部传导电子的介质，常见的有硫酸、酸性盐溶液、碱性盐溶液等。
隔膜是用于隔离正负极的材料，可以是纸质、非织造材料或聚丙烯薄膜等。
电解质是电池内部传导离子的溶液，可以是盐酸、氢氧化钠等溶液。
包装材料是用来封装电池的外壳，常见的有金属壳体和塑料壳体。
第二步是材料制备。
首先，金属材料通过冶炼、铸造、锭化等工艺制备成所需形状和规格的电极。
然后，将电极进行表面处理，如去除氧化膜、加热退火等，以提高其性能。
接下来，制备电解液、电解质和隔膜。
电解液和电解质需要根据不同电池的需求，控制好其成分、浓度和质量。
隔膜则需要经过模压、敷粘、烘干等工艺制备而成。
第三步是电池组装。
将正负极电极与隔膜叠放，形成“正负极间隔膜正负极”的结构，并通过热融熔封或粘合等方法将其固定在一起。
然后，在正负极之间注入电解液和电解质，使其浸润整个电极和隔膜。
最后，将组装好的电池装入金属或塑料壳体中，并封装好。
第四步是电池测试。
对组装好的电池进行充放电循环、容量测试、内阻测试等一系列测试，以确保电池的性能和质量符合要求。
进一步，对电池进行外观检查、漏液检测、压力测试等，以确保电池的安全可靠性。
最后，经过上述几个步骤，电池的制作流程就完成了。
制作出的电池可以应用于各种领域，如电动车、手机、笔记本电脑、电子设备等。
随着科技的不断发展，电池的制作工艺也在不断改进和创新，以追求更高能量密度、更长寿命和更安全可靠的电池产品。
电池生产制造方案
电池生产制造方案
电池生产制造方案可以包括以下几个步骤：
1. 原材料准备：收集和准备电池生产过程所需的原材料，包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜等。
2. 正极材料制备：将正极材料按照一定比例混合，并通过烘干和粉碎等工艺来获得一定规格和品质的正极材料。
3. 负极材料制备：将负极材料按照一定比例混合，并通过烘干和粉碎等工艺来获得一定规格和品质的负极材料。
4. 电解液制备：通过将电解质和溶剂按照一定比例混合来制备电池的电解液。
5. 隔膜准备：准备适用于电池的隔膜材料，并将其切割成所需的形状和尺寸。
6. 电池组装：将正极材料、负极材料和隔膜按照一定顺序依次叠放，并添加电解液，然后将其封装在电池壳体中。
7. 电池测试：对组装好的电池进行电性能测试，包括电压、电流和容量等方面的测试。
8. 包装和质检：对通过测试的电池进行包装，并进行质量检验和包装标识。
9. 产品存储和配送：将包装好的电池存储在合适的环境中，并按照订单要求进行配送。
10. 售后服务：提供售后服务，包括维修、更换和退货等。
在整个生产制造过程中，需要确保符合相关的质量标准和安全要求，并采取合适的环境保护措施。
同时，还需要进行生产计划和管理，以确保生产的高效和良好的生产效果。
镁电池原理
镁电池原理
镁电池是一种新型的高性能电池，其工作原理基于镁离子的嵌入/脱嵌反应。
与传统的锂电池相比，镁电池具有更高的能量
密度和更低的成本，并且镁是一种丰富的天然资源。
镁电池的正极通常采用氧化镁（MgO）材料，负极使用金属
镁（Mg）。
在放电过程中，金属镁发生氧化反应，形成镁离
子（Mg2+），同时放出电子。
这些镁离子穿过电解质，沿着
电流路径移动，并与正极的氧化镁发生嵌入反应。
嵌入反应是指镁离子与氧化镁的结构发生相互作用，形成一种新的化合物。
在充电过程中，外部电源提供电流，将金属镁还原为镁离子，并使其脱嵌出正极材料。
脱嵌反应是指镁离子从氧化镁结构中解离出来，重新形成金属镁。
镁电池的工作原理可以简化为以下步骤：
1. 放电：金属镁发生氧化反应，形成镁离子和电子。
Mg → Mg2+ + 2e^-
2. 电子流动：电子通过外部电路流动，提供电能。
3. 离子传输：镁离子通过电解质移动，沿着电流路径进入正极。
4. 嵌入反应：镁离子与正极的氧化镁发生结构相互作用，形成化合物。
充电的反应过程与放电相反：
1. 电子流动：外部电源提供电流，反向将金属镁还原为镁离子。
2. 脱嵌反应：镁离子从氧化镁中解离出来。
3. 离子传输：镁离子通过电解质移动，返回负极。
4. 还原反应：镁离子与金属镁重新结合，形成金属镁。
总之，镁电池的工作原理是通过镁离子的嵌入/脱嵌反应实现
电能的存储和释放。
这种电池具有可靠性高、能量密度大和低成本等优点，有望成为未来电池技术的重要发展方向。
镁电池工作原理
镁电池工作原理
镁电池是一种利用镁和正极材料反应产生电能的化学电池。
它的工作原理是基于镁与正极材料之间的氧化还原反应。
镁作为电池的负极材料，其特点是具有良好的化学活性和高电位。
在电池中，镁会从负极电极上脱去两个电子，进入电池溶液中以镁离子（Mg2+）的形式存在。
这个过程称为氧化反应，其中负极的反应可以表示为：Mg → Mg2+ + 2e-。
正极材料则是一种能够与镁离子发生还原反应的物质。
常见的正极材料包括铜氧化物（CuO）、铁氧化物（Fe2O3）等。
正
极上的反应可以以铜氧化物为例表示为：CuO + 2e- → Cu +
O2。
当电路闭合并外接负载时，镁离子会在正极上还原为金属镁，并释放出电子。
这些电子通过负极电极，外部电路和负载来完成电子转移，并产生电流。
反应过程可以表示为：Mg2+ + 2e- → Mg。
整个镁电池的化学反应可以简化为镁在负极氧化，通过电路流向正极进行还原的过程。
这一过程的产物是氧化镁（MgO），其在电池中通常以粉末或糊状的形式存在。
需要注意的是，镁电池工作时需要在电解质溶液中进行。
常用的电解质溶液包括氯化镁（MgCl2）溶液、硫酸镁（MgSO4）溶液等。
电解质可以促进镁离子的迁移和还原反应的进行。
总结起来，镁电池的工作原理是基于镁和正极材料之间的氧化还原反应。
通过镁在负极的氧化和在正极的还原反应，释放出电子并产生电流。
这种电池具有高能量密度、低成本、可回收等优点，但也有不足之处，如镁的反应速度较慢，使用寿命相对较短等。
电极制备工艺的工艺步骤
电极制备工艺的工艺步骤
电极制备工艺的一般工艺步骤如下：
1. 材料准备：根据电极所需的材料要求，选择合适的原材料，并将其准备好。
材料一般包括导电材料、黏结材料、填充材料等。
2. 混合：按照一定的比例将各种材料进行混合，使其均匀分散在一起。
可以使用混合机等设备来完成混合过程。
3. 成型：将混合好的材料进行成型。
常见的成型工艺包括挤压、模压、喷涂等。
成型可以根据需要选择不同的工艺方法。
4. 烘干：将成型后的电极进行烘干，使其达到一定的干燥程度。
烘干可以使用烘箱等设备进行，温度和时间需要根据材料的特性和工艺要求进行调整。
5. 烧结：将烘干后的电极进行高温处理，使其形成一定的结构和性能。
烧结温度和时间一般较高，需要根据材料的特性和工艺要求进行调整。
6. 后处理：根据电极的实际应用需求，可能需要进行各种后处理工艺。
例如，可以进行表面修饰、涂覆保护层等。
7. 检验：对制备好的电极进行必要的质量检验，检查其结构和性能是否符合要
求。
常见的检验方法包括外观检查、尺寸测量、导电性能测试等。
8. 包装：对合格的电极进行包装，确保其在运输和存储过程中的安全性。
以上是电极制备工艺的一般步骤，具体的工艺流程可以根据不同的电极材料和应用要求进行调整和改进。
镁二次电池材料的国内外研究现状
关键词：镁二次电池，电解质，正极材料，研究现状，开发前景
金属镁与锂处于周期表中的对角线上．因而具有相似的化学性质。镁的理论容量很高，
为２２０５ ｍＡｈ．ｇ’Ｉｏ因此，开发实用的镁二次电池引起了研究人员极大的兴趣“．２】。镁离子电池
发展亟待解决的问题主要有以下几点ｎｑ：（１）由于镁的化学活性，金属镁的表面在绝大多 数溶液中会生成钝化膜，而二价镁离子难以通过这种钝化层，使得镁难以溶解或沉积，从而 限制了镁的电化学活性；（２）缺乏适当的传导Ｍｇ“的介质；（３）二价镁离子体积小，极 化作用强，从而较难嵌入到很多基质中，使得正极材料选择遇到困难。有研究者”’认为只有 主体化合物具备层状或隧道（管状）结构才能使镁离子有效地完成嵌入和脱嵌过程。组成镁
２００４年韩国的Ｊｉ．Ｓｕｎ Ｏｈ等人‘２０ｌ，将聚合物：Ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｆｌｕｏｌｉｄｅ－ｅｏ．ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）
简称为Ｐ（ＶｄＦ－ｃｏ－ＨＦＰ），溶解到ＩＭＭｇ（Ｃ１０４）２和ＥＣ／ＰＣ（１：１ ｖ０１），加人硅酸和六甲基硅烷使 成为粘稠状液体。制备６０－１００“ｍ厚度的电解质膜。当聚合物：Ｍｇ（Ｃ１０４ｈ／ＥＣ／ＰＣ：Ｓｉ０２＝１５：７３：１２
２．正极材料
目前正极材料存在着几个问题‘捌：１）过渡金属氧化物与硫化物和传统的镁电池电解质 溶液不兼容；２）镁的动力学嵌入通常非常缓慢；３）高活性物质下，嵌入量非常低；４）观察 充、放电电压差异非常大，也就是有高的过电位；５）镁嵌人材料，在多次循环下，衰减严
重。
通过文献‘”洲，可以看出Ｍ０６ｓ￡具有明显的优势。它的理论容量１２８ｍＡｈ．ｇ－１，实际利用 率则达到了９５％以上。和相关电解质溶液兼容性高，开路电压在１．３ｖ左右。充、放电电压相 差不大，循环性能良好，３５００个循环，效率１００％，在０．１．１ｍＡ／ｃｍ２的条件下。宽的工作温度
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本技术公开了一种具有特定颗粒尺寸的镁二次电池电极材料及其制备方法。
其化学式为MgxLiyTizOw(0.5＜x＜2，0＜y≤1/3,5/3≤z＜2,4≤w＜5)。
将该据此技术制得的材料应用于镁离子电池，电池具有充放电容量高，循环稳定性好，倍率性能好的优点。
权利要求书1.一种钛酸锂镁，其化学式为MgxLiyTizOw，其中，0.5＜x＜2，0＜y≤1/3,5/3≤z＜2,4≤w＜5，其粒径分布在20-200nm之间，并且通过以下步骤制备：将锂源、镁源、钛源及表面活性剂，按照一定的比例制备成共混液，采用旋转蒸发仪将所得溶液旋转蒸发至一定浓度，将粘稠胶体溶液倒入培养皿中，置于烘箱中，蒸干溶剂后，得到白色固体，将固体煅烧得到不同颗粒尺寸的钛酸锂镁；其中，反应溶液中锂源、镁源和钛源的摩尔比为0～1/3:0.5～2:5/3～2；镁源与表面活性剂的摩尔比为100～2000：1；所述表面活性剂选自硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠，N,N-二(2-羟基乙基)乙烯二胺，季铵化物，脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦，聚山梨酯，(C3H6O-C2H4O)x，卵磷脂中的一种或多种；所述固体的煅烧温度为400－800℃；所述固体的煅烧时间为10-40h；所述锂源选自Li2CO3、LiOH、Li、LiNO3、CH3COOLi、LiCl、LiF中的一种或多种；所述镁源选自MgCO3、Mg(OH)2、Mg、Mg(NO3)2、Mg(CH3COO)24H2O、Mg(C2O4)22H2O、MgCl2中的一种或多种；所述钛源为钛酸四正丁酯、TiSO4、TiCl4、异丙醇钛中的一种或多种。
2.权利要求1所述的钛酸锂镁，其特征在于，所述锂源、镁源和钛源的摩尔比为1/3:1:5/3。
3.权利要求1所述的钛酸锂镁，其特征在于，所述表面活性剂选自硬脂酸、脂肪酸山梨坦、N,N-二(2-羟基乙基)乙烯二胺或(C3H6O-C2H4O)x。
4.权利要求1所述的钛酸锂镁，其特征在于所述锂源选自LiCl。
5.权利要求1所述的钛酸锂镁，其特征在于所述镁源选自MgCl2。
6.权利要求1所述的钛酸锂镁，其特征在于所述钛源为TiCl4。
7.权利要求1-6任一所述的钛酸锂镁作为镁离子电池电极材料的应用。
8.一种镁离子电池电极，其特征在于所述电极含有权利要求1-6任一所述的钛酸锂镁作为电极材料，以及含有导电添加剂、粘结剂和相应溶剂。
9.权利要求8所述的电极，其特征在于：所述导电添加剂为碳黑、Super-P、科琴黑中的一种或多种；所述粘结剂为聚偏氟乙烯或聚丙烯酸、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶/羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、明胶中的一种或多种。
10.权利要求9所述的电极，其特征在于：组装的镁离子电池，采用的电解液体系选自格氏试剂衍生物的醚电解液，镁锂共混盐电解液体系以及镁盐碳酸酯类有机电解液；其中格氏试剂衍生物的醚类电解液，格氏试剂衍生物选自Mg(AlX3-nRn’R’n”)m(AlX’3-n”’R”n””R”’n””’)2-m型配合物中的至少一种,其中X为氯或溴，R为甲基、乙基、丙基、异丙基、烯丙基、丁基、苯基、萘基、对烷基苯基或间烷基苯基，0≤n≤3,0≤m≤2；所述醚类电解液中，醚类溶剂选自四氢呋喃、1,4-二氧杂环己烷、1,3-二氧戊杂环己烷环、乙二醇二甲醚和三乙二醇二甲醚中的至少一种；在镁锂共混盐电解液体系中，镁盐选自格氏试剂衍生物，其中格氏试剂衍生物选自Mg(AlX3-nRn’R’n”)m(AlX’3-n”’R”n”’R”’n””’)2-m型配合物中的至少一种,其中X为氯或溴，R 为甲基、乙基、丙基、异丙基、烯丙基、丁基、苯基、萘基、对烷基苯基或间烷基苯基，0≤n≤3，0≤m≤2；镁盐浓度为0.1-1M；锂盐选自六氟磷酸锂、高氯酸锂、硝酸锂、氯化锂和二(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的至少一种；在镁盐碳酸酯类有机电解液中，镁盐选自三氟甲基磺酸镁、氯化镁、硝酸镁、高氯酸镁；所述碳酸酯类电解液中，溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的至少一种，溶质选自硝酸镁、高氯酸镁、氯化镁中的至少一种。
11.权利要求8－10任一项所述镁离子电池电极的制备方法，该方法包括将所述钛酸锂镁电极材料，经制浆、涂片、干燥的工艺流程制得。
12.一种能量存储元件，其特征在于：所述能量存储元件含有权利要求1－6任一所述的钛酸锂镁作为电极材料。
13.一种便携式电子设备，其特征在于：所述便携式电子设备使用权利要求12所述的能量存储元件。
14.权利要求13所述的便携式电子设备，其中所述便携式电子设备为移动电话、照相机、摄像机、MP3、MP4或笔记本电脑。
技术说明书一种新型镁二次电池电极材料及其应用技术领域本技术属于电化学电源领域，涉及一种镁二次电池电极材料及其制备方法。
背景技术随着人类社会的发展，全球能源资源的短缺与人们对能源的需求量日益增加的矛盾越来越尖锐。
开发具有高能量密度的电池体系成为当前电源系统的主要目标。
作为地球上储量最丰富的轻金属元素之一的镁，由于其良好的物化性能被广泛应用于很多领域。
现在对于二次镁电池的研究很多，都是基于二次锂离子电池之上的。
由于在元素周期表中镁和锂处于对角线位置，除了它们具有类似的原子半径和化学性质之外，镁的熔点（648.8℃）比锂的熔点（180.5℃）要高的多，也没有锂的金属活动性强，所以安全性上二次镁电池要更好。
虽然质量比容量没有锂（3862mAh g-1）那么高，但也相当可观(2205mAh g-1)。
而且我国镁资源极其丰富，镁价格上要远远低于锂,而且镁对环境友好，所以二次镁电池越来越受到人们的关注。
目前对镁离子电池的研究主要集中在可使镁金属可逆的溶解/沉积的电解液和能够可逆嵌脱镁离子的材料上。
然而现有的镁离子电池电极材料存在着以下几个问题:①过渡金属氧化物与硫化物和传统的镁电池电解质溶液不兼容；②镁的动力学嵌入通常非常缓慢；③镁的嵌入量非常低；④充、放电电压差异非常大，也就是有高的过电位；⑤在多次循环下，容量衰减严重。
虽然单纯的钛酸镁（赵明,焦丽芳,袁华堂,王伟,王永梅。
可充镁电池正极材料MgTi2O5的研究。
南开大学学报（自然科学版），2006,39：39-42）在镁电池体系中虽然已有相关报道，但是其只报道了可逆行为并无电池材料容量报道。
此外，本课题组将纯相的钛酸锂作为镁离子电池负极材料（郭玉国,吴娜,吴兴隆,殷雅侠,万立骏；一种镁二次电池负极材料及其应用；申请号：201310295729.1；申请日:2013.07.16）进行研究，取得一定成果，电池表现出较高的容量和很好的循环稳定性。
然而促进镁电池的进一步发展，需要更多电极材料的开发。
而钛酸锂镁作为镁离子电池电极材料尚未见有人报道。
技术内容本技术的目的在于提供一种具有较高比容量和循环稳定性的钛酸锂镁电极材料，并成功地实现了此材料在镁离子电池中的应用，提高了镁离子电池的性能。
本技术所提供的应用是所述钛酸锂镁作为镁离子电池电极材料的应用。
本技术提供的制备所述钛酸锂镁电极材料的方法，为采用锂源化合物，镁源化合物和钛源化合物共混，结合高温烧结工艺，制备得到具有特定纳米尺寸的最终产物。
具体包括如下步骤：将锂源化合物，镁源化合物，钛源化合物按照Li:Mg:Ti=0～1/3:1～2:5/3～2的比例制备成共混液，加入表面活性剂。
采用旋转蒸发仪将所得溶液旋转蒸发至一定浓度。
将均一粘稠胶体溶液倒入培养皿中，置于烘箱中，蒸干溶剂后，得到白色固体。
将固体在一定温度下煅烧10-40h，得不同颗粒尺寸的最终产物钛酸锂镁。
优选地，煅烧温度为400－800℃，更优选，煅烧温度为500－700℃。
优选地,按LiCl：MgCl2：TiCl4=1/3:1：5/3的摩尔比称取，加入乙醇/水作为溶剂，加入硬脂酸配成均一的溶液。
将均匀混合的溶液，置于烘箱中烘干溶剂。
将所得固体，在600℃下煅烧10h。
反应完毕，得到粉末状固体。
本技术中所提供的镁离子电池由电极材料钛酸锂镁，金属镁，电解液体系三部分组成。
其中本技术中组装的镁离子电池所采用的电解液体系包括格氏试剂（Grignard）衍生物的醚电解液，镁锂共混盐电解液体系以及简单镁离子盐有机电解液体系。
具体地，本技术提供如下几项技术：1.一种钛酸锂镁，其化学式为MgxLiyTizOw(0.5＜x＜2，0＜y≤1/3,5/3≤z＜2,4≤w＜5)，其粒径分布在20-200nm之间。
2.如项1所述的钛酸锂镁，其特征在于：通过以下步骤制备：将特定的锂源、镁源、钛源按照特定比例制备成共混液，加入表面活性剂。
采用旋转蒸发仪将所得溶液旋转蒸发至一定浓度。
将均一粘稠胶体溶液倒入培养皿中，置于烘箱中，蒸干溶剂后，得到白色固体，将固体在特定温度下煅烧得具有特殊纳米尺寸的最终产物钛酸锂镁;所述反应溶液中锂源、镁源和钛源的摩尔比为0～1/3:0.5～2:5/3～2，优选为1/3:1：5/3；镁源与表面活性剂的摩尔比为100～2000：1；所述固体的煅烧温度为400－800℃，优选500－700℃；所述固体的煅烧时间为10-40h，优选10-20h；所述锂源可选自Li2CO3、LiOH、Li、LiNO3、CH3COOLi、LiCl、LiF中的一种或多种，优选LiCl；所述锂源可选自MgCO3、Mg(OH)2、Mg、Mg(NO3)2、Mg(CH3COO)24H2O、Mg(C2O4)22H2O、MgCl2中的一种或多种，优选MgCl2；所述钛源为钛酸四正丁酯、TiSO4、TiCl4、异丙醇钛中的一种或多种，优选TiCl4。
所选表面活性剂可选自硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠，N,N-二(2-羟基乙基)乙烯二胺，季铵化物，脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦（司盘），聚山梨酯（吐温），(C3H6O-C2H4O)x，卵磷脂,中的一种或多种，优选硬脂酸、脂肪酸山梨坦（司盘）、N,N-二(2-羟基乙基)乙烯二胺或(C3H6O-C2H4O)x。
4.如项1-2任一所述的钛酸锂镁作为镁离子电池电极材料的应用。
5.如项3所述的镁离子电池电极，其特征在于所述镁离子电池电极材料含有项1-3任一所述的钛酸锂镁电极材料以及含有导电添加剂、粘结剂和相应溶剂。
6.如项4所述的电极材料，其特征在于：组装的镁离子电池，采用的电解液体系包括格氏试剂（Grignard）衍生物的醚电解液，镁锂共混盐电解液体系以及简单镁离子盐有机电解液体系。
其中格氏试剂（Grignard）衍生物的醚类电解液，格氏试剂（Grignard）衍生物选自Mg(AlX3-nRn’R’n”)m(AlX’3-n”’R”n””R”’n””’)2-m型配合物中的至少一种,其中X为氯或溴，R 为甲基、乙基、丙基、异丙基、烯丙基、丁基、苯基、萘基、对烷基苯基或间烷基苯基，0≤n≤3,0≤m≤2，优选为Mg(AlCl2EtBu)2或(PhMgCl)2-AlCl3；所述醚类电解液中，醚类溶剂选自四氢呋喃、1,4-二氧杂环己烷、1,3-二氧戊杂环己烷环、乙二醇二甲醚和三乙二醇二甲醚中的至少一种，更优选四氢呋喃；镁盐浓度为0.1-1M，优选0.25-0.5M，更优选的为0.25M。