為成為電動(dòng)汽車(chē)鎂電池市場(chǎng)的先驅(qū)，PellionTechnologies正研發(fā)高能密集可充電鎂電池。與目前普遍使用的鋰電池相比較，鎂電池具有成本更低，效率更高并更加符合一個(gè)新倡導(dǎo)的理念—安全性。
根據(jù)美元能源部先進(jìn)研究計(jì)劃署網(wǎng)上新聞，“作為麻省理工學(xué)院衍生公司的Pellion科技將研發(fā)低成本的高能量密集可充電鎂離子電池，有潛力突破當(dāng)前各種電動(dòng)和混合電動(dòng)汽車(chē)的儲(chǔ)能技術(shù)。Pellion將大量進(jìn)行計(jì)算材料設(shè)計(jì)，并加快材料合成和電解質(zhì)優(yōu)化，以鑒定出新的高能密集鎂陽(yáng)極材料以及可兼容的電解化學(xué)材料。如果成功，該項(xiàng)目有望研發(fā)出首個(gè)量產(chǎn)型鎂離子電池，并確定美國(guó)科技在此方面的領(lǐng)導(dǎo)地位。”
隨著美國(guó)汽車(chē)銷(xiāo)量增加以及全球氣候壓力的增大，綠色交通理念盛行，機(jī)構(gòu)認(rèn)為華達(dá)鎂業(yè)(ChinaDirectIndustriesInc.)作為中國(guó)主要的鎂企之一，也將在未來(lái)綠色道路時(shí)代在純鎂供應(yīng)領(lǐng)域占領(lǐng)頭席。
金屬鎂有望為人類(lèi)帶來(lái)新能源
日前有歐美科學(xué)家正在拓寬他們的新能源思維，將目光鎖定在一種此前從未被關(guān)注的物質(zhì)之上金屬鎂，認(rèn)為它有可能成為新能源的一種替代品。金屬鎂的活性非常大，并且蘊(yùn)含巨大能量?？茖W(xué)家估算，海水當(dāng)中的氧化鎂至少夠全世界消耗30萬(wàn)年，西方的科研人員目前正試圖尋找更好的辦法，從金屬鎂中分解出能量。
加拿大不列顛哥倫比亞省能源公司MagPower的工程師們已經(jīng)研究出了一種新穎的方法。他們用水和空氣與鎂燃料發(fā)生反應(yīng)，以鎂作為金屬陽(yáng)極制造出了一種新型的金屬燃料電池。無(wú)獨(dú)有偶，以色列希伯來(lái)大學(xué)的多倫·奧巴赫也發(fā)明出了一種以鎂為基礎(chǔ)的鋰離子可充電電池，這種電池壽命長(zhǎng)且比較穩(wěn)定。而美國(guó)加州理工大學(xué)的安德魯·肯德勒則另辟蹊徑，利用鎂燃料和液體反應(yīng)生成氫氣，后者可作為燃料電池的能源，反應(yīng)生成的氧化鎂則是一種相對(duì)無(wú)害的物質(zhì)。
但這些新奇的發(fā)明距離實(shí)際應(yīng)用還有一定距離。東京理工大學(xué)的TakashiYabe博士指出，雖然自然界中鎂的含量非常豐富，但鎂的提取和制造成本很高，實(shí)際操作中還會(huì)產(chǎn)生不小的碳排。鎂有很多的工業(yè)制造方法，比如電解和一種被稱(chēng)為皮江法(PidgeonProcess)的高溫提鎂工藝，但是這類(lèi)方法耗能巨大，生產(chǎn)1公斤的鎂大致需要消耗10公斤的煤。
為了改進(jìn)這一流程，Yabe博士研發(fā)出了一種只利用可再生能源的工藝。他的方法是利用高強(qiáng)度太陽(yáng)能產(chǎn)生激光，從而以極高的溫度燃燒海水，從中提取出氧化鎂。Yabe博士稱(chēng)，海水當(dāng)中的氧化鎂儲(chǔ)量巨大，至少夠全世界消耗30萬(wàn)年。他進(jìn)一步解釋稱(chēng)，利用太陽(yáng)能產(chǎn)生激光是必須的，因?yàn)閮H靠太陽(yáng)能無(wú)法產(chǎn)生3700攝氏度的高溫，而這個(gè)溫度是提取海水中氧化鎂的必備條件。
Yabe博士將這一方法命名為“鎂注射循環(huán)”。純凈的鎂可以作為一種燃料(其能量密度大致是氫氣的10倍)。鎂和水混合在一起會(huì)產(chǎn)生熱量，將水加熱為水蒸氣，便可通過(guò)推動(dòng)渦輪等方式供能。反應(yīng)還會(huì)產(chǎn)生氫氣，燃燒后可以生成更多的能量。最終反應(yīng)的產(chǎn)物是水和氧化鎂，可以通過(guò)激光再次轉(zhuǎn)化回來(lái)。
當(dāng)然，這一工藝也并非十全十美，主要問(wèn)題集中在太陽(yáng)能收集器通常非常巨大，并且造價(jià)不菲。除此之外，太陽(yáng)能產(chǎn)生的激光通常功率比較低。Yabe博士采用的對(duì)策是使用較小的菲涅耳透鏡，這是一種透明、相對(duì)較薄的、由同心環(huán)棱鏡構(gòu)成的平面反光鏡。這種鏡子常被安裝在燈塔之上，用以放大光線。他的另一個(gè)手段就是大幅提升激光材料摻釹釔鋁石榴石的能量輸出。這種物質(zhì)普通情況下只能吸收入射光線中7%的能量，但涂上鉻之后這一數(shù)字會(huì)飆升至67%。
Yabe博士目前已經(jīng)和三菱公司展開(kāi)合作，在日本千歲地區(qū)建立了一個(gè)示范工廠。這座工廠中的激光設(shè)備能夠產(chǎn)生80瓦的能量，足以分解出海水中70%的鎂。據(jù)Yabe博士透露，當(dāng)激光能夠產(chǎn)生400瓦能量的時(shí)候，“鎂注射循環(huán)”就可以大范圍商用。這一幕有望在年底實(shí)現(xiàn)，“初始階段我們計(jì)劃每年用300條激光射線生產(chǎn)50噸鎂。在此之后，我們或許可以考慮一個(gè)新的概念了，這就是"鎂經(jīng)濟(jì)"”。
