新型雙離子電池問世或改變鋰電產(chǎn)業(yè)格局

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院唐永炳團(tuán)隊研發(fā)了一種新型電池技術(shù),日前發(fā)表于《先進(jìn)能源材料》。該技術(shù)若實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,將對現(xiàn)有鋰電產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生重大影響。

目前,很多領(lǐng)域的主要能源轉(zhuǎn)換和存儲設(shè)備都是鋰離子電池,但鋰離子電池能量密度低,制造成本較高,且電池廢棄會造成嚴(yán)重的環(huán)境問題。而不論是鋰離子電池組驅(qū)動的電動汽車,還是燃料電池驅(qū)動的電動汽車,都面臨成本和續(xù)航里程的挑戰(zhàn)。

唐永炳團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了一種新型高能量密度鋁—石墨雙離子電池,是一種全新的高效、低成本儲能電池。他們把傳統(tǒng)鋰離子電池的正負(fù)極進(jìn)行了調(diào)整,用廉價且易得的石墨替代目前已批量應(yīng)用于鋰離子電池的鈷酸鋰、錳酸鋰、三元或磷酸鐵鋰,作為電池的正極材料;采用鋁箔同時作為電池負(fù)極材料和負(fù)極集流體;電解液由常規(guī)鋰鹽和碳酸酯類有機(jī)溶劑組成。

該電池工作原理有別于傳統(tǒng)鋰離子電池,充電過程中,正極石墨發(fā)生陰離子插層反應(yīng),而鋁負(fù)極發(fā)生鋁—鋰合金化反應(yīng),放電過程則相反。這種新型反應(yīng)機(jī)理不僅顯著提高了電池的工作電壓(3.8~4.6V),同時大幅降低電池的質(zhì)量、體積、及制造成本,從而全面提升了全電池的能量密度(~220 Wh/kg)。

“該發(fā)現(xiàn)讓人驚奇,是從未報道過的新電池技術(shù)!睂徃迦巳缡窃u價。這種技術(shù)如實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,未來的手機(jī)可能會比現(xiàn)在再輕薄一半,同時再也不需要一天一充電了。同時也解決了電動汽車電池成本高昂以及續(xù)航里程短的關(guān)鍵問題。不過,目前該電池技術(shù)還有待優(yōu)化,如須提高電池循環(huán)穩(wěn)定性等。


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