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工程院院士潘复生:镁是极具潜力的新一代储能材料

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工程院院士潘复生:镁是极具潜力的新一代储能材料

镁电池可能成为锂电池的颠覆者。

图片来源:视觉中国

记者 | 王月伦

“发展新的储能技术迫在眉睫”。9月7日举行的中国国际储能大会上,中国工程院院士潘复生表示,新一代储能材料必须在确保安全的同时,兼顾资源丰富和环境友好两类特性。

潘复生认为,镁既是高效、安全的储氢材料,也是环保高密度的安全电池材料。

他表示,大规模应用可再生能源来实现能源转型,是实现双碳目标的关键。由于风电、光电等可再生能源的不稳定性,无法大规模并网,导致装机容量大幅增长的同时,使用效率反而降低,低谷电浪费现象十分严重。

潘复生称,缺乏低成本、安全可靠的储能技术,已经成为完成能源转型,以及解决低谷电浪费现象的最大瓶颈。

他提出,相比于锂,镁基储能材料具有资源储量丰富、成本低和安全性能高的优势,是极具潜力的新一代储能材料。

“日本电池行业认为,镁电池可能成为锂电池的颠覆者。”潘复生认为,镁有非常好的储能特性,既是高效、安全的储氢材料,也是环保且高能量密度的电池材料。

氢气储存运输是氢能发展的关键问题。氢难以常温常压储存,目前储存使用的高压气瓶或是低温业态,均难以保证安全。

潘复生指出,镁是所有固态储氢材料中,储氢密度最高的金属材料,达到气态氢密度的1000倍,液态氢的1.5倍。同时由于镁储氢是常温常压,所以安全性远高于高压气态和液态储氢。

十年前,镁冶炼过程的环保问题还较为严重,但潘复生表示,2015年之后,镁在冶炼、制造、应用及回收过程中,污染排放都小于铝合金,已经成为真正的先进绿色材料。

潘复生所在的重庆大学团队目前正在开发一种低成本、高电压、长寿命的镁电池正极材料。该产品循环寿命可以达到1万次,能量密度超过500 Wh/kg,而成本只有磷酸铁锂的一半。

潘复生还提到,近几年镁基储氢的论文篇幅明显增多,部分技术问题正在被攻克,已走在工程化的前沿。中国在镁储能材料等领域的研发处于领先水平,在发展镁产业方面具有国际话语权、技术优势和巨大的市场需求。

潘复生介绍称,采用锂电池的电化学储能,面临的资源短缺、安全性低、污染等问题目前还没有根本解决。

他认为,锂电池在能量密度提高和安全性提升之间,存在天然矛盾。国家能源局今年6月发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求(征求意见稿)》中明确,中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池,不宜选用梯次利用动力电池。

为此,许多企业正着手研发安全性能更高的半固态、固态锂电池,但资源短缺、成本高的问题仍难以解决。他直言,“锂电池的资源短缺保守估计要15年。”

潘复生进一步解释称,目前国内三分之二的战略性矿产资源储量不足,但镁矿资源却非常丰富,占到全球的70%。

未经正式授权严禁转载本文,侵权必究。

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镁电池可能成为锂电池的颠覆者。

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记者 | 王月伦

“发展新的储能技术迫在眉睫”。9月7日举行的中国国际储能大会上,中国工程院院士潘复生表示,新一代储能材料必须在确保安全的同时,兼顾资源丰富和环境友好两类特性。

潘复生认为,镁既是高效、安全的储氢材料,也是环保高密度的安全电池材料。

他表示,大规模应用可再生能源来实现能源转型,是实现双碳目标的关键。由于风电、光电等可再生能源的不稳定性,无法大规模并网,导致装机容量大幅增长的同时,使用效率反而降低,低谷电浪费现象十分严重。

潘复生称,缺乏低成本、安全可靠的储能技术,已经成为完成能源转型,以及解决低谷电浪费现象的最大瓶颈。

他提出,相比于锂,镁基储能材料具有资源储量丰富、成本低和安全性能高的优势,是极具潜力的新一代储能材料。

“日本电池行业认为,镁电池可能成为锂电池的颠覆者。”潘复生认为,镁有非常好的储能特性,既是高效、安全的储氢材料,也是环保且高能量密度的电池材料。

氢气储存运输是氢能发展的关键问题。氢难以常温常压储存,目前储存使用的高压气瓶或是低温业态,均难以保证安全。

潘复生指出,镁是所有固态储氢材料中,储氢密度最高的金属材料,达到气态氢密度的1000倍,液态氢的1.5倍。同时由于镁储氢是常温常压,所以安全性远高于高压气态和液态储氢。

十年前,镁冶炼过程的环保问题还较为严重,但潘复生表示,2015年之后,镁在冶炼、制造、应用及回收过程中,污染排放都小于铝合金,已经成为真正的先进绿色材料。

潘复生所在的重庆大学团队目前正在开发一种低成本、高电压、长寿命的镁电池正极材料。该产品循环寿命可以达到1万次,能量密度超过500 Wh/kg,而成本只有磷酸铁锂的一半。

潘复生还提到,近几年镁基储氢的论文篇幅明显增多,部分技术问题正在被攻克,已走在工程化的前沿。中国在镁储能材料等领域的研发处于领先水平,在发展镁产业方面具有国际话语权、技术优势和巨大的市场需求。

潘复生介绍称,采用锂电池的电化学储能,面临的资源短缺、安全性低、污染等问题目前还没有根本解决。

他认为,锂电池在能量密度提高和安全性提升之间,存在天然矛盾。国家能源局今年6月发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求(征求意见稿)》中明确,中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池,不宜选用梯次利用动力电池。

为此,许多企业正着手研发安全性能更高的半固态、固态锂电池,但资源短缺、成本高的问题仍难以解决。他直言,“锂电池的资源短缺保守估计要15年。”

潘复生进一步解释称,目前国内三分之二的战略性矿产资源储量不足,但镁矿资源却非常丰富,占到全球的70%。

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