二次电池

富士经济2016年7月21日发布预测称，到2025年，被广泛用于一代环保汽车领域、电力储存领域及动力领域用的大容量二次电池的全球市场规模将从2015年的20474亿日元扩大至其4.1倍，达到83417亿日元。新一代环保汽车将成为市场扩大的推动力，预计到2025年，占整个市场的比例将从2015年的53%扩大至75%以上。

铅蓄电池

总反应：Pb(s) PbO₂(s) 2H₂SO₄(aq)可逆符号2PbSO₄(s) 2H₂O(l)

放电时：负 Pb(s)-2e- SO₄^2-(aq)=PbSO₄(s)

正 PbO₂(s) 2e^- SO₄^2-(aq) 4H (aq)=PbSO₄(s) 2H₂O(l)

总 Pb(s) PbO₂(s) 2H₂SO₄(aq)=2PbSO₄(s) 2H₂O(l)

充电时 电解池

阴极PbSO₄(s) 2e^-=Pb(s) SO4^2-(aq)

阳极 PbSO₄(s) 2H₂O(l)-2e^-=PbO₂(s) SO4^2-(aq) 4H (aq)

总 2PbSO₄(s) 2H₂O(l)=Pb(s) PbO₂(s) 2H₂SO₄(aq)

充电电池的充放电循环可达数千次到上万次，故其相对干电池而言更经济实用。

二次电池的自放电又称荷电保持能力，它是指在开路状态下，电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。一般而言，自放电主要受制造工艺，材料，储存条件的影响自放电是衡量电池性能的主要参数之一。一般而言，电池储存温度越低，自放电率也越低，但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用，BYD常规电池要求储存温度范围为-20~45。电池充满电开路搁置一段时间后，一定程度的自放电属于正常现象。IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后，在温度为20度湿度为65%条件下，开路搁置28天，0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标。

与其它充电电池系统相比，含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低，在25度温度下大约为10%/月。

金属镁具有极高的体积容量（锂2062 mA h cm，钠1128 mA h cm，钙2073 mA h cm，镁3832 mA h cm），是作为高体积能量密度电池负极的极佳选择。近年来发展起来的可循环镁二次电池极具潜力，镁二次电池的工作原理与锂二次电池原理相同，但是，镁二次电池比锂二次电池更安全，因为镁及相当多的镁化学物都是无毒或低毒的，镁不如锂活泼，易于加工操作，镁暴露在空气也比锂安全，而且镁电池没有类似锂电池的枝晶生长的问题。在价格方面，由于镁在地壳中的丰度更高，镁的价格比锂便宜24倍，而我国镁资源丰富，储量居世界首位，开发镁电池具有独特优势。因此研发金属镁作为镁二次电池的负极，具有重要的意义和诱人的前景。

对镁二次电池研究取得重大突破的是在2000年，Aurbach等以0.25 M的Mg(AlCl2BuEt)2/THF溶液为电解液，以MgxMo3S4为正极组装成的首个镁二次电池，成功循环3500圈。研究镁二次电池的电解液主要都采用这种有机卤代铝酸镁的THF溶液，而正极材料MgxMo3S4由于分子量过大会降低整体的能量密度，不适合如今的发展趋势。

人们对镁二次电池的研究还处于初级阶段，所开发的正极嵌入材料并不多，而且大部分循环性能不佳。在电解液方面仍面临如何提高电导率和稳定性的问题。因此寻找合适的电解质电解液体系和正极材料是镁二次电池研究的关键。对于新型锂二次电池如锂硫电池、锂空电池等的研究，也给镁二次电池的研究以启示。镁硫电池有着超过4500W h/L的理论体积能量，镁空电池更高达14046W h/L，第一个可循环的镁硫电池诞生于2011年，而镁空电池还面临更多的挑战。

镁二次电池的发展受到了两方面的阻碍：一方面，由于镁特殊的电化学性质，镁在绝大部分溶液中都会生成表面钝化膜，Mg难以通过这种钝化层，使用含有诸如MgTFSI、MgClO4等常用盐的质子惰性溶剂作为电解液时，Mg不能在Mg表面可逆地沉积。另一方面，因为Mg极化大，溶剂化作用强，嵌入到无机宿主中的两电子转移过程困难，常用于锂离子电池的正极材料并不能类似地采用到镁电池中。