摘要
由于地壳资源丰富、在空气氛下有着良好的稳定性，具有高的体积比容量和好的安全性，金属镁被视为极具吸引力的可应用于电化学储能与转化系统的一种负极材料。我国的镁资源非常丰富，储量居世界首位，具有开发镁电池的独特优势。科研攻坚与产业应用部门一起努力，积极地参与和协作将会加快镁电池的应用进程。
随着以煤、石油、天然气三大主要能源为代表的化石燃料储量的日益减少，化学电源在高科技器件、绿色低能耗运输和可再生能源的开发利用等方面得到了极大的重视。高能量密度、低成本、环境友好的电池是未来储能电池技术发展的必然趋势。在现有的一次和二次电池中，锂电池的能量密度最大，因而被广泛研究和应用。然而，由于金属锂的高度活泼性，其可靠性和安全性难以得到保证，尤其是大型动力锂二次电池仍存在诸多安全隐患。因此，在实际的动力电源中仍是采用传统的有毒且低容量的铅酸或镍镉电池。随着对环境、资源领域的不断重视和对电动汽车的渴求，人们在改进现有电池存在问题的同时，也开始研发一些新型、高性能、低成本的绿色化学电源。
金属锂理论比容量最高（可达mAh/g），标准电极电位最负（相对于标准氢电极为-3.03V）。锂金属作为负极的二次锂电池能够提供最大的理论容量和最高的输出电压。然而，二次锂电池在实际应用中存在着问题，主要体现在[1]：金属锂与空气以及水汽反应引起电池组装困难；目前常用的电解质溶液会与金属锂发生化学和电化学反应，造成金属锂表面不均匀钝化，充电时沉积的锂分布不均匀，容易产生枝晶，枝晶脱落或折断时，产生“死锂”，造成锂的不可逆，导致负极材料利用率低；尖锐枝晶会穿透隔膜，引起电池内部短路，同时产生大量热量，使电池着火；也会因为锂的腐蚀、热积累、短路等导致电池局部升温引起爆炸，存在安全隐患。为了适应将来智能电网社会的需求，需要发展高能量密度的新型电池体系。
近年来，将可产生多价阳离子的非贵金属（如Mg、Ca、Al）作为负极的电池，受到了越来越多的
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