镁钆合金负极

放电电压与比能双升

通过引入微电偶促进放电产物脱落，提升镁空气电池放电性能。

Zihan, Xu · 刘文君 · Shuang, Wu · Yang, Huabao · Ye, Qing · Zhikai, Zhu · 宋江凤 · 蒋斌

Journal of Alloys and Compounds 2025

具体参数

比能量

{'zh': '1797.9', 'en': '1797.9'} mWh g⁻¹

微电偶电位差

{'zh': '58', 'en': '58'} mV

技术优势

产物会自己掉

析出的细小 Mg5Gd 相与 α-Mg 基体形成大量电位差约 58 mV 的微电偶，促使放电产物层微裂纹形核并沿晶界扩展，最终自发剥离。

电压提到 1.442 V

4.4Gd 合金在 10 mA cm⁻² 下的放电电压达到 1.442 V，高于 0.6Gd 合金，放电活性显著增强。

应用场景

• 镁空气电池：用这种负极可提升放电电压和比能量，并减少产物堆积。
• 一次电池：高比能和稳定放电使一次电池可在高电流密度下工作。
• 水下电源：不需外部空气，利用水中溶解氧即可放电。
• 无人机动力：轻质镁负极提供高比能，延长无人机续航。