Page 53 - 《精细化工》2023年第8期

第 40 卷第 8 期 精 细 化 工 Vol.40, No.8
20 23 年 8 月 FINE CHEMICALS Aug. 2023

综论
可充镁离子电池研究发展现状

3
丁 波 1,2 ，李明珠 1,2 ，宋广生 ，熊明文 1,2 ，管秀龙 1,2
（1. 蚌埠学院 材料与化学工程学院，安徽 蚌埠 233000；2. 蚌埠学院 安徽省硅基新材料工程实验室，
安徽 蚌埠 233000；3. 安徽工业大学 材料科学与工程学院，安徽 马鞍山 243000）

摘要：与锂离子电池相比，可充镁离子电池因能量密度高、价格低廉，使用及操作安全以及环境友好等性能而
得到了广泛关注，可充镁离子电池在大负荷储能方面具有十分广泛的用途和良好的发展前景。目前，可充镁离
子电池的电解液与电极材料的相互兼容性还没有达到较为理想的状态，因此，开发高稳定正极材料和宽电压窗
口及无钝化电解质是促进可充镁离子电池产业化应用的关键。该文归纳分析了国内外可充镁离子电池的研究发
展现状，详细综述了目前两大研究热点正极材料和电解质，对存在的问题和发展方向进行了总结和展望。
关键词：可充镁离子电池；嵌入型正极材料；转换型正极材料；有机正极材料；液态电解质；固态电解质
中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2023) 08-1667-12

Research progress on rechargeable magnesium-ion batteries

3
1,2
1,2
1,2
1,2
DING Bo , LI Mingzhu , SONG Guangsheng , XIONG Mingwen , GUAN Xiulong
（1. School of Materials and Chemical Engineering, Bengbu University, Bengbu 233000, Anhui, China; 2. Anhui
Provincial Engineering Laboratory of Silicon-based Materials, Bengbu University, Bengbu 233000, Anhui, China;
3. School of Materials Science and Engineering, Anhui University of Technology, Maanshan 243000, Anhui, China）
Abstract: Compared with lithium-ion batteries, rechargeable magnesium-ion batteries have captured wide
attention due to their good merits of high energy density, low price, highly safe usage and operation, and
environmental friendliness. Rechargeable magnesium-ion batteries are very promising in the application of
large load energy storage. However, the compatibility between electrolytes and electrode materials of
rechargeable magnesium-ion batteries has not reached a relatively ideal state. Therefore, the development of
high stable cathode materials, wide voltage window and non-passivating electrolytes is the key to promote
the industrial application of rechargeable magnesium-ion batteries. Herein, the research status at home and
abroad about rechargeable magnesium-ion batteries were reviewed. The research progress on the main
components of the battery system, such as cathode materials and electrolytes, were discussed in detail. In
the end, the existing problems and development directions of rechargeable magnesium-ion batteries were
summarized and prospected.
Key words: rechargeable magnesium-ion batteries; intercalation cathode materials; conversion cathode
materials; organic cathode materials; liquid electrolytes; solid electrolytes

随着工业的迅猛发展和人们物资生活水平的提 充电电池技术日益成为研究的热点。
高，预计未来五十年世界能源需求量将翻一番。同 当前，人类对移动电源的需求越来越迫切。传
时，由于世界范围内对环境保护以及可持续发展问 统的铅酸和镍镉等可充电电池产品存在环境污染的
题的日益重视，对低排放甚至零排放能源的需求大 隐患，而可充锂电池不仅避免了重金属污染的隐患，
幅增长 [1-5] ，能够实现上述能源有效存储并利用的可 还具有较高的能量密度，因此，研究者们对锂离子

收稿日期：2023-01-05; 定用日期：2023-03-06; DOI: 10.13550/j.jxhg.20230012
基金项目：安徽省重点研发项目（2022a05020040）；国家级科研基金培育项目（2021pyxm02）；安徽省高端人才资助项目（DT18100044）；
国家外国专家引进计划项目（G20190219004）；企业横向课题项目（LS0920、LS0921、RD18200058、2019H3-7、2020H3-8、00011029）
作者简介：丁 波（1986—），男，博士，E-mail：www024151@163.com。