《“十二五”建议--发展镁离子电池技术和产业的建议》
【引言】
随着全球环境的日益恶化，人们对绿色环保+低碳的呼声日益高涨，人类对于移动电源的发展需求变得越来越迫切。

随着手机、笔记本、多媒体终端技术发展和产品普及，便携式设备功能日益强大和完善，电池技术发展是制约便携式设备发展的瓶颈。

目前锂离子电池因为成本较高，Li和Co资源相对比较缺乏，提炼困难难度大，易造成环境污染；不能大电流放电等缺点。

环保廉价、环保、能量密度比高的二次可循环镁离子电池将是一个重要的替代能源载体。

【镁离子电池的原理】
近十年来，锂离子电池的发展可以说是一支独秀，据元素周期表对角线规则，Mg与Li有许多相似性质。

有研究成果表明，二次镁离子电池是锂离子电池的最佳替代品。

【镁离子电池的优点】
和锂离子电池比较，镁离子电池优点如下：
1，Mg蕴藏丰富，价格低廉，海水和土壤中含有丰富的氯化镁和氧化镁。

提炼方便，节能，。

2，Mg安全无污染且加工处理比锂方便；Mg的化合物无毒或
者低毒，可循环性能好，具有生物和环境友好性，属于绿
色能源。

3，电极电位较低，能量密度高。

4，循环寿命性能好，（在-20~80°C条件下）循环2000次后容量仅损失15%。

5，安全性能高，熔点高达649°C。

【技术难点】
镁电池的研究还处于初级阶段，对电极材料及电解质材料合成机器电化学性能的研究都不够完善。

镁干电池早已作为军用电源，但是直到1990年才首次组装完整的镁二次电池进行试验。

该电池充放电库仑效率可达99%，存在开路电压低、高级化等不足、无足够的稳定性等问题而不成功，但说明了二次镁电池从技术上是可行的。

影响镁离子电池发展因素主要有三个方面：
一、合适的负极材料：由于镁的化学活性高，在绝大多数溶液
中极易形成不传导的钝化膜，二价镁离子难以通过这种钝
化膜，使得镁离子难以溶解或者沉淀，限制了镁的化学活
性，至今未找到合适的二次镁电池的镁负极材料及与其适
配的使用条件。

二、合适的正极材料：镁离子体积小，极化作用强，很难插入
到许多基质中去，较难形成嵌入式化合物，所以可以供选
择的正极材料受限；与商品化成熟的锂离子电池相比暂无
明显优势。

三、可靠的电解质：电极表面与电解质之间存在复杂的表面化
学作用，这也是对镁电池研究与应用的一个重大阻力。

从理论上说，镁离子电池它可以提供更高的研究发展空间，并且远远超过锂离子电池，如果能实现制造镁离子电池理论比电容量，即使一半数值，也将会是一场新的能源革命，故如果谁能最先开发出实用的二次Mg电池，其意义将超过现在的锂离子蓄电池，其商业价值无法估量。

换句话说，Mg离子二次电池是迄今为止最有理论前景适用于电动汽车的“绿色”蓄电池。

【需要国家层面解决的技术难题】
1，综合资源优势，大力发展镁离子电池正、负极和电解液材料研究（根据镁元素和锂元素元素周期表的对角线原理，成熟的锂离子电池技术经验措施完全可以给镁离子电池研究和发展提供借鉴）。

2，分领域制定原始和集成技术创新战略。

针对核心专利进行技术再创新，进行外围专利申请，取得一定数量专利后，一方面可以对自身进行知识产权保护，另一方面可以采取交叉许可方式
规避侵权风险。

【其他相关问题】
1，自主创新，标准先行，加强对外交流与合作，持续创新，制定行业标准。

2，政府主导型服务，推动行业标准化建设，具体包括建立公共基础设施，优惠政策设计和实施、相关法律法规的颁布和实施。

3，加大政府扶持力度。

1>制定镁离子电池发展中长期规划和扶持该产业发展政策。

2>积极实施政府采购政策，加大政府财政补贴力度。

3>加大对自主知识产权创新能力建设的扶持力度。

4>重点支持镁离子电池产业上游关键技术的研发。

5>由政府采购加速产业化进程。

6>建立行业公共服务平台，资源共享。

【预期成效和影响】
如果镁离子电池发展到可商业化阶段，将完全替代锂离子电池和磷酸铁锂电池，并且成本大幅下降，其商业价值不言而喻。

可以预言：镁离子电池的发展必将带来便携式设备电源和电动汽车行业变革，促进整个行业大力发展。