镁离子电池PPT课件
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锂离子电池 ppt课件
类别 钴酸锂 锰酸锂 安全 比容量 循环寿 电压 材料 性能 mAh/ 命/次 平台 成本 g 差 较好 较好 很好 145 105 160 150 ＞500 ＞ 500 ＞800 ＞ 1500 目前，磷酸铁锂材料最适合制作大型动力电池，已成为世界各国竞相研究 和开发的重要方向。
ppt课件 7
所占成 本比重 40% 25%
ppt课件 5
正极材料的要求
1. 具有较高的氧化还原电位，使
电池输出电压高 2. 可利用活性物质高，容量高 3. 充放电过程中，结构稳定 4. 氧化还原电位变化小 5. 化学稳定性好，与电解质反应 小 6. 较高的电子和离子导电率，大 电流充放电性能好 7. 价格便宜，对环境无污染
ppt课件 6
几种正极材料应用优劣势比较
ppt课件 19
聚合物锂离子电池
（1）固体聚合物电解质锂离子电池
（2）凝胶聚合物电解质锂离子电池 （3）聚合物正极材料的锂离子电池
由于用固体电解质代替了液体电解质 , 与液态锂离子电池 相比，聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任 意形状化等优点，也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的 问题，因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而可以 提高整个电池的比容量；聚合物锂离子电池还可以采用高 分子作正极材料，其质量比能量将会比目前的液态锂离子 电池提高50％以上。
1.
ppt课件 9
常见负极材料
电极电动势
比容量
ppt课件
10
金属锂负极
由于锂在溶解沉积的过程中生成枝晶，导致电极的 表面积不断增大，新增加的表面由于生成 SEI 膜导 致与集体的接触不良，因此锂的溶解沉积效率较低。
充电前
ppt课件
充电后
11
ppt课件 7
所占成 本比重 40% 25%
ppt课件 5
正极材料的要求
1. 具有较高的氧化还原电位，使
电池输出电压高 2. 可利用活性物质高，容量高 3. 充放电过程中，结构稳定 4. 氧化还原电位变化小 5. 化学稳定性好，与电解质反应 小 6. 较高的电子和离子导电率，大 电流充放电性能好 7. 价格便宜，对环境无污染
ppt课件 6
几种正极材料应用优劣势比较
ppt课件 19
聚合物锂离子电池
（1）固体聚合物电解质锂离子电池
（2）凝胶聚合物电解质锂离子电池 （3）聚合物正极材料的锂离子电池
由于用固体电解质代替了液体电解质 , 与液态锂离子电池 相比，聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任 意形状化等优点，也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的 问题，因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而可以 提高整个电池的比容量；聚合物锂离子电池还可以采用高 分子作正极材料，其质量比能量将会比目前的液态锂离子 电池提高50％以上。
1.
ppt课件 9
常见负极材料
电极电动势
比容量
ppt课件
10
金属锂负极
由于锂在溶解沉积的过程中生成枝晶，导致电极的 表面积不断增大，新增加的表面由于生成 SEI 膜导 致与集体的接触不良，因此锂的溶解沉积效率较低。
充电前
ppt课件
充电后
11
最新文档-镁及镁合金ppt课件-PPT精品文档
加工状态 铸态 变形状态 σb／MPa σs／MPa E/ GPa ε(％) ψ(％) HBS
11.5 20.0
2.5 9.0
45 45
8 11.5
9 12.5
30 36
2.2 纯镁－纯镁的ຫໍສະໝຸດ 性物理性能单位 g/cm3
W/m· k μm/m· k %35MPa J/l· k kJ/l
AZ91 1.81
AM 60
A380 压铸 合金 320 160
A356 T6 262 185 186 205 90
尼龙 195 170
ABS 45 40
钢 ~330 ~200
220
0.1%蠕变强度
无缺口冲击强度 有缺口冲击强度 延伸率 弹性模量 剪切模量 布氏硬度
MPa
J J % GPa GPa
125℃
34
6 1.5 3
51
AM60 1.79
61
A380 DC
A356 T6
镁物理性能的优点
尼龙 1.4
0.33
ABS 1.05
0.28
钢 7.8
14
比重
传热系数
2.74
96
2.69
159
膨胀系数
减振性能 比热 熔化潜热 凝固范围 腐蚀失重 3天5% NaCl
26
29 1900 673 470-595 0.02
25.6
52
34
22 3.2 8-15 45
135
3.5 11
4 72 27
5 73 28 80
8 8.9
17 2.1
30-50 207 83 140
Ambient Ambient
45 14 65
11.5 20.0
2.5 9.0
45 45
8 11.5
9 12.5
30 36
2.2 纯镁－纯镁的ຫໍສະໝຸດ 性物理性能单位 g/cm3
W/m· k μm/m· k %35MPa J/l· k kJ/l
AZ91 1.81
AM 60
A380 压铸 合金 320 160
A356 T6 262 185 186 205 90
尼龙 195 170
ABS 45 40
钢 ~330 ~200
220
0.1%蠕变强度
无缺口冲击强度 有缺口冲击强度 延伸率 弹性模量 剪切模量 布氏硬度
MPa
J J % GPa GPa
125℃
34
6 1.5 3
51
AM60 1.79
61
A380 DC
A356 T6
镁物理性能的优点
尼龙 1.4
0.33
ABS 1.05
0.28
钢 7.8
14
比重
传热系数
2.74
96
2.69
159
膨胀系数
减振性能 比热 熔化潜热 凝固范围 腐蚀失重 3天5% NaCl
26
29 1900 673 470-595 0.02
25.6
52
34
22 3.2 8-15 45
135
3.5 11
4 72 27
5 73 28 80
8 8.9
17 2.1
30-50 207 83 140
Ambient Ambient
45 14 65
电解池PPT课件
如图所示，分别将两根石墨棒插入盛有CuCl2溶 液的U型管中，观察现象。
乙 甲
？
现象：
如图所示，分别将两根石墨棒插入盛有CuCl2溶 液的U型管中，观察现象。
甲
一、电解原理 1.电解概念：
使电流通过电解质溶液而在阴、阳极引起氧 化还原反应的过程
2.电解池：
（1）将电能转化为化学能的装置 （2）电解池的构成条件
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
电镀兰博基尼
• 最近一段时间，某市自来水集团供水服务热 线接到不少市民的咨询电话，询问自来水水 质问题。经服务热线人员询问才知道，原来 是一些净水器推销商在推销其产品时，进行 所谓的“电解水法”实验，将纯净水与自来 水进行对比。当电解器插入纯净水和自来水 中通电数分钟后，纯净水颜色无变化或略显 黄色，而自来水却冒出气泡并生成红褐色或 灰绿色的絮状物。于是，这些推销商就向居 民解释说：“自来水中含有对人体有毒有害 的物质，长期饮用对身体没有好处。”同时， 他们极力建议居民购买净水器设备，不少不 明真相的市民信以为真，在花钱购买其产品 的同时，对自来水水质也提出了质疑。
2、将片状的X、W分别投入等浓度盐酸中都有气体产生，W比X 反应剧烈
3、用惰性电极电解等物质的量浓度的Y和Z的硝酸盐混合溶液， 在阴极上首先析出单质Z
根据以上事实，下列判断或推测错误的是 C
•
A．Z的阳离子氧化性最强
•
B．W的还原性强于Y的还原性
•
C．Z放入CuSO4溶液中一定有Cu析出
•
D．用X、Z和稀硫酸可构成原电池，且X做负极
名称︰家用型次氯酸钠消毒液发生器
高二化学选修4课件：第4章 电化学基础
预习全程设计
第
一
节
名师全程导学
原
电
案例全程导航
池
训练全程跟踪
原电池及其工作原理 1．概念
把 化学 能转化为 电 能的装置．
Hale Waihona Puke 2．实验探究实验 现象
两个 Zn棒逐渐变 细 ，Cu棒逐渐变粗
烧杯中
外线路中
电流表指针 偏转
两个半 左烧杯
Zn－2e－===Zn2＋
反应 右烧杯
Cu2＋＋2e－===Cu
(5)根据反应现象判断．电极溶解的一极是负极．有固体 析出或有气体放出的一极是正极．
2．电极反应式的书写 (1)分清负极发生氧化反应，一般是本身被氧化，正极发
生还原反应，一般是电解质中的阳离子得电子． (2)看清电解质，电极反应中生成的离子能否存在． (3)注意得失电子守恒．
[特别关注] 原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解
1．构成原电池电极的材料必须是活动性不同的两种金
属
()
提示：错误．只要能导电，非金属如石墨也可以作
原电池的正极材料，也有一些金属氧化物能够用于
作原电池的正极．
2．电池工作时，负极材料必须失电子被氧化 ( ) 提示：错误．有些燃料电池是利用燃烧的反应设计 而成的，如氢氧燃料电池、甲烷燃料电池等，都是 被燃烧物在负极处发生氧化反应，而负极材料并不 消耗．
烧过程(能量转换化仅30%多)，有利于节约能源．
上述列举的化学电源与Cu－Zn(H2SO4)原电池的原理是 否相同？ 提示：原理相同，都是设置特定装置，将自发进行的氧 化还原反应中转移的电子，通过外电路从负极流向正极， 从而产生电流.
1．任何电池，电量耗完后都可以充电使它恢复能量( ) 提示：错误．只有二次电池(可逆电池)才可以充电，不 可逆电池则不能充电．
电解池ppt教学课件
阴极： 2Cu2+ +4e－＝2Cu 总反应： 2CuSO4 +2H2O电＝解 2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。
6、电解规律(用惰性电极电解时) ⑷、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水 都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。
⑵、电解质溶液或熔化的 电解质
⑶、形成闭合回路
e－ 阳极
4、电极的判断 阴极 与电源负极相连，电子流出，发生还原反应 阳极 与电源正极相连，电子流入，发生氧化反应
⑴5、、电影解响时离离子子放放电电的顺因序素：离子得失电子的能力
⑵、离子的放电顺序
离子的浓度
①阴极: 阳离子放电，得电子能力强先放电
Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+
3、原电池电极的判断
CuSO4溶液
负极： 较活泼金属，电子流出，发生氧化反应
正极： 较不活泼金属或非金属，电子流入，发 生还原反应
1、下列关于实验现象的描述不正确的是： A、把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片 表面出现气泡 B、把铁片插入硫酸铜溶液中，铁片表面附着一层 紫红色的物质 C、铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面上出现 一层铁 D、把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化 铜溶液，气泡放出的速率加快
阳极 (C)： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极 (C)： 2H+ +2e－＝ H2 ↑ 总反应：2NaCl+2H2O＝电＝解 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。
6、电解规律(用惰性电极电解时) ⑷、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水 都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。
⑵、电解质溶液或熔化的 电解质
⑶、形成闭合回路
e－ 阳极
4、电极的判断 阴极 与电源负极相连，电子流出，发生还原反应 阳极 与电源正极相连，电子流入，发生氧化反应
⑴5、、电影解响时离离子子放放电电的顺因序素：离子得失电子的能力
⑵、离子的放电顺序
离子的浓度
①阴极: 阳离子放电，得电子能力强先放电
Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+
3、原电池电极的判断
CuSO4溶液
负极： 较活泼金属，电子流出，发生氧化反应
正极： 较不活泼金属或非金属，电子流入，发 生还原反应
1、下列关于实验现象的描述不正确的是： A、把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片 表面出现气泡 B、把铁片插入硫酸铜溶液中，铁片表面附着一层 紫红色的物质 C、铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面上出现 一层铁 D、把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化 铜溶液，气泡放出的速率加快
阳极 (C)： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极 (C)： 2H+ +2e－＝ H2 ↑ 总反应：2NaCl+2H2O＝电＝解 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
电化学原理第四版李荻课件
THANKS
感谢您的观看。
05
CHAPTER
超级电容器技术与应用
利用电极与电解质界面形成的双电层或电极表面快速可逆的氧化还原反应来储存能量。
基本原理
充电速度快、功率密度高、循环寿命长、温度范围宽、绿色环保等。
特点
优点
能量密度高、充放电速度快等。
工作原理
通过电极表面快速可逆的氧化还原反应来储存能量，电极材料通常采用金属氧化物或导电聚合物。
充电过程
正极板上的二氧化铅和负极板上的铅在电解液的作用下，分别生成硫酸铅和水，同时有电子在外电路中流动，形成充电电流。
放电过程
硫酸铅和水在正极板和负极板上分别还原成二氧化铅和铅，同时有电子在外电路中流动，形成放电电流。
镍镉电池
01
以氢氧化镍作为正极，氢氧化镉作为负极的一种碱性蓄电池。具有大电流放电特性好、耐过充和过度放电等优点，但存在记忆效应和环保问题。
在放电过程中，铝阳极与水和电解质中的氢氧根离子发生反应生成氢氧化铝和氢气，同时释放出电子产生电流；空气中的氧气在阴极接受电子被还原成氢氧根离子。充电时，逆向反应进行，氢氧化铝得电子被还原成铝沉积在阳极上。
优缺点
铝空气电池具有高的理论比能量、低成本和环境友好等优点；但是存在铝阳极自腐蚀、氢氧化铝沉积等问题导致电池性能衰减。
铂、钯等贵金属具有良好的催化活性和稳定性，广泛应用于燃料电池、有机合成等领域。
铂族金属催化剂
通过合金化可以改善贵金属的催化性能和降低成本，如铂钌合金、铂铑合金等。
贵金属合金催化剂
纳米级贵金属催化剂具有高比表面积和优异的催化活性，应用于电催化、光催化等领域。
贵金属纳米催化剂
03
非贵金属氮化物催化剂
镁离子电池优缺点思维导图
镁离子电池
缺点 1.受到电解液的限制
1.1循环性能较差，容量衰减严重
1.2电解液的电化学反应理论机制不完善
2.受到正极材料的限制
2.1嵌入较难，扩散系数低
2.2嵌入速率降低，材料结构变相和不稳定
3.受到负极材料限制
3.1对负极材料的报道较少
3.2负极材料还处于筛选阶段
优点
1.理论体积比容量高
2.镁资源丰富，价格更低廉
3.对环境友好
4.无晶枝生长问题.
5.熔点高，更安全
6.可二次回收
概念界定
镁一次电池
镁二次电池
现阶段，主要的研究方向在于镁二次电池中的镁离子电池。
它是以镁金属或镁合金为负极，以能嵌入镁离子的材料（嵌入材料）或能和镁离子反应的材料为正极组成的电池。
研究难点商业化（初期探索阶段）
1.中科院青岛生物能源与过程研究所团队
2.“E-Magic”（欧洲交互式镁电池团体）
3.丰田北美研究院
4.麻省理工学院衍生公司的“佩力昂（pellion）科技”
5.索尼公司正在研究高容量的锂-硫、镁-硫电池
6.南京工业大学和复旦大学联合发明了一款高电压镁电池
7.中科院化学物理研究所研制出“镁空气储备电池”
1.军事通信
2.气候测试仪
3.海难救生设备
4.高空雷达仪
无
民用
主要研发团队
军用。
镁的提取及应用 PPT课件7(7份打包) 苏教版
•
13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。
•
14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。
•
15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!
A、置换反应
B、分解反应
C、复分解反应
D、化合反应
3.等质量的镁条分别在O2、CO2、N2中完全燃烧
后，生成的固体的质量的大小关系为
。
第二单元 钠、镁及 其化合物
4.分别向同浓度同质量的稀硫酸中放入适量
的（1）镁 （2）氧化镁 （3）氢氧化镁
（4）碳酸镁，反应完全后（反应物皆反应
完），溶液的浓度大小顺序为
2.信号弹、焰火
焰火
信号弹
第二单元 钠、镁及
问题探究其化合物
1.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可少的原料，
工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却。
下列可作为冷却剂的是
，请说明理
由
①空气 ②CO2 ③氩气（Ar） ④N2
第二单元 钠、镁及 其化合物
2.工业制镁的过程中，没有涉及到的反应类
型是（
）。
。
•
15、如果没有人为你遮风挡雨，那就学会自己披荆斩棘，面对一切，用倔强的骄傲，活出无人能及的精彩。
•
16、成功的秘诀在于永不改变既定的目标。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。幸福不会遗漏任何人，迟早有一天它会找到你。
•
17、一个人只要强烈地坚持不懈地追求，他就能达到目的。你在希望中享受到的乐趣，比将来实际享受的乐趣要大得多。
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-8Fra bibliotek原理图
-
9
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。
-
10
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。
-
11
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：
-
3
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
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
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
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
-
5
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
-
6
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℃ ，硬度 2.0。镁是非常活
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，
Mg + 2MnO2 + - H2O→Mg(OH)2 + 12
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
[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
-
16
谢谢，我的演讲 到此结束
-
17
镁离子电池
——锂空气电池
-
1
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
-
2
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。
Wh/kg 理论功率密度：Pt=Wt/t= 335.84W/kg
-
13
三、电池结构
-
14
-
15
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）.
其理论比容量高达 2.22A·h/g ，在常见的金属中仅比锂 （3.68 A·h/g）
-
7
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”。
-
9
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。
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10
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。
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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：
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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
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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
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
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
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5
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
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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℃ ，硬度 2.0。镁是非常活
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，
Mg + 2MnO2 + - H2O→Mg(OH)2 + 12
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
[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
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谢谢，我的演讲 到此结束
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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
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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。
Wh/kg 理论功率密度：Pt=Wt/t= 335.84W/kg
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三、电池结构
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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）.
其理论比容量高达 2.22A·h/g ，在常见的金属中仅比锂 （3.68 A·h/g）
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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”。