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鎂合金作為輕量化材料而受到期待，其實(shí)鎂合金還是一種高性能電池的電極材料。這種電池是用鎂作電極的“鎂燃料電池”（也叫鎂空氣電池）。鎂合金作為構(gòu)造材料，有容易與水等反應(yīng)的缺點(diǎn)，但作為電極，這種缺點(diǎn)卻成了一種武器。 

鎂燃料電池，是用鎂作為負(fù)極活性物質(zhì)、用空氣中的氧作為正極活性物質(zhì)的一次性電池，利用鎂與氫氧根離子結(jié)合后會釋放電子的現(xiàn)象來發(fā)電。因?yàn)榉磻?yīng)很難控制，迄今一直無法達(dá)到實(shí)用水平，但只要解決這一問題并完全發(fā)揮鎂的實(shí)力，便可對解決能源問題起到積極作用，因此相關(guān)開發(fā)也在推進(jìn)之中。 

可改變反應(yīng)位置來發(fā)電 

由日本東京工業(yè)大學(xué)理工學(xué)研究系機(jī)械物理工學(xué)專業(yè)教授矢部孝等人設(shè)計(jì)的鎂燃料電池，采用了稱為“薄膜型”的構(gòu)造（圖1）。這種電池配置了兩個(gè)卷軸，從一個(gè)卷軸送出鎂薄膜，然后用另一個(gè)卷軸將其一點(diǎn)點(diǎn)地卷繞起來*1。想象一下錄像帶或傳統(tǒng)照相機(jī)使用的膠卷，也許就比較容易理解了。這種電池在相當(dāng)于錄像帶磁頭、相機(jī)膠卷中按快門的位置設(shè)置了反應(yīng)室。 

*1 鎂薄膜方面，考慮采用在薄膜中涂布及蒸鍍鎂，以及用薄膜分層加工鎂箔等方法制造。 

圖1：薄膜型鎂燃料電池的構(gòu)造 通過讓負(fù)極的鎂薄膜發(fā)生反應(yīng)來發(fā)電。一邊卷繞一邊發(fā)電，可以讓鎂充分發(fā)生反應(yīng)。鎂薄膜為盒式，用完之后可以更換。

如篇首提到的那樣，鎂燃料電池本身并不是一個(gè)新創(chuàng)意。只要有鎂、電解質(zhì)和正極端電極（碳等），就能構(gòu)成這種電池，而且理論上可獲得比鋰（Li）離子充電電池更大的能量密度，因此以前就備受關(guān)注。 

但是，將鎂合金用作負(fù)極的話，在鎂溶解于電解液的同時(shí)，還會發(fā)生自我放電*2。因此，光靠電極溶解，無法獲得充分的發(fā)電量。尤其是電解液呈酸性時(shí)，這種現(xiàn)象更為明顯。 

*2 自我放電：產(chǎn)生的電子和電解液中的氫離子發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生氫氣的現(xiàn)象。 

另一方面，為了防止自我放電而采用堿性電解液時(shí)，又會在負(fù)極鎂合金表面形成氫氧化鎂〔Mg（OH）2〕惰性膜，從而導(dǎo)致通電停止。所以，采用傳統(tǒng)材料，無法有效利用鎂來發(fā)電。 

為了解決這些問題，矢部的燃料電池使用了鎂薄膜。在反應(yīng)室內(nèi)使鎂的表面發(fā)生反應(yīng)后，可在不除去惰性膜的情況下送出薄膜。也就是說，可使發(fā)生反應(yīng)的位置不斷發(fā)生變化。采用這種方式的話，使用堿性電解液也能使鎂充分發(fā)生反應(yīng)，從而“可以高效發(fā)電”（矢部）。 

矢部的研究室2010年通過實(shí)證實(shí)驗(yàn)證實(shí)，可以獲得1300Ah/kg的電容量。矢部稱，“智能手機(jī)的放電容量為1000～1500mAh。只要有1g鎂，就能讓智能手機(jī)使用一天”。 

而且，不使用時(shí)鎂也不會劣化，長時(shí)間停止使用后仍能重新發(fā)電，這也是薄膜型鎂燃料電池的一大優(yōu)點(diǎn)。存放鎂（反應(yīng)之前的鎂）的薄膜卷離反應(yīng)盒較遠(yuǎn)，因此還具有安全性高、容易縮小尺寸等特點(diǎn)。 

用作便攜終端電池 

矢部認(rèn)為薄膜型鎂燃料電池將來會實(shí)用化，于是面向多種用途推進(jìn)了開發(fā)，包括智能手機(jī)、高爾夫推車、車站內(nèi)的電光標(biāo)牌。 

其中在智能手機(jī)用小型鎂燃料電池方面，美國大型廠商計(jì)劃于2013年內(nèi)啟動(dòng)使用電池樣機(jī)的實(shí)證實(shí)驗(yàn)。矢部表示，該電池內(nèi)置了約3g的鎂，裝上這種電池后，“一個(gè)月內(nèi)無需為智能手機(jī)充電”。 

關(guān)于薄膜型鎂燃料電池，矢部設(shè)想在盒裝狀態(tài)下回收鎂并進(jìn)行循環(huán)再利用。因預(yù)計(jì)這種技術(shù)會實(shí)用化，矢部還打算開發(fā)使用半導(dǎo)體激光的鎂回收技術(shù)。