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摘 要：日本物质与材料研究机构（NIMS）宣布成功开发出可在干燥室内制作镁金属蓄电池的基础技术，实现实用化后，有望将现有的锂离子电池生产线转换为镁金属蓄电池生产。
关键词：镁金属电池、干燥室、防氧化、二乙基锌、氧化锌覆膜
日本物质与材料研究机构（NIMS）于2023年5月16日宣布，成功开发出可在干燥室内制作镁金属蓄电池的基础技术。如果实现实用化，就可以将现有的锂离子电池生产线转换为镁金属蓄电池生产。
镁金属蓄电池的资源限制较少，具有超过传统锂离子电池的高能量密度。由于在成本和生产方面也有优势，因此作为下一代蓄电池而受到关注。
另一方面，在制作镁金属蓄电池时，从电池材料的保管到电池的制作都需要在氩气和氮气等惰性气体氛围中进行。其需要大量的设备投资，且生产效率低下，这些都成为实用化的障碍。
在此次研究中，首先在与干燥室内环境相同的干燥舱内组装蓄电池的评价电池，以一定速度改变电压并测量电流响应。在该测量中，完全没有观测到电流响应；接着，使用在干燥舱内研磨的镁，在充满氩气的手套箱内测量电压和电流。在这种情况下，观测到了显示镁金属溶解析出反应的电流响应。
这些结果表明，在干燥空气下形成的覆膜不会妨碍电化学反应，而是由于其他因素导致镁的失活。
接着，在一定时间内输入氮气、氧气、氩气等干燥空气的成分气体后，测量了电压和电流。结果表明，只有在输入氧气的情况下，镁才会丧失电化学活性。
另外，在输入各种气体的同时测定镁金属负极的电位和电解液中的氧浓度随时间的变化，发现输入氧气后它们变化的情况类似。
(a)不同气体氛围中的电压电流响应
(b)不同气体流条件下氧气浓度和电极电位随时间的变化