鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1405次 | 2018年10月03日
新型雙離子電池技術(shù)或?qū)⒏膶?xiě)格局
一種新型雙離子電池技術(shù)的問(wèn)世,有望解決鋰離子電池存在的容量、續(xù)航里程及能量密度低的問(wèn)題。中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院29日透露,該院研究員唐永炳及其研究團(tuán)隊(duì)的這一最新成果,日前在國(guó)際能源材料權(quán)威期刊《先進(jìn)能源材料》發(fā)表,并受到德國(guó)科學(xué)網(wǎng)邀請(qǐng)報(bào)道。該技術(shù)若實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,將對(duì)現(xiàn)有鋰電產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生重大影響。
“該發(fā)現(xiàn)讓人驚奇,是從未報(bào)道過(guò)的新電池技術(shù)?!薄断冗M(jìn)能源材料》編輯在通知研究成果被期刊錄用時(shí),將匿名審稿人的評(píng)價(jià)這樣傳遞給唐永炳。
據(jù)了解,唐永炳2013年8月加入中科院深圳先進(jìn)院先進(jìn)集成技術(shù)研究所,其團(tuán)隊(duì)獲國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、深圳市孔雀團(tuán)隊(duì)、深圳市科技計(jì)劃項(xiàng)目等資助。
目前,便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)、可再生能源系統(tǒng)等領(lǐng)域的主要能源轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)設(shè)備都是鋰離子電池,但鋰電能量密度低,制造成本高,且電極材料含有毒金屬,電池廢棄會(huì)造成環(huán)境污染問(wèn)題。而當(dāng)前炙手可熱的新能源車(chē)不論采用鋰電、還是燃料電池,都存在成本和續(xù)航里程的挑戰(zhàn)。
唐永炳團(tuán)隊(duì)在研究中,發(fā)現(xiàn)了一種新型高能量密度鋁—石墨雙離子電池,這是一種全新的高效、低成本儲(chǔ)能電池。研究團(tuán)隊(duì)把傳統(tǒng)鋰電的正負(fù)極做了調(diào)整,用廉價(jià)易得的石墨替代目前大量使用的鈷酸鋰、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(shí)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。新型電池的工作原理有別于傳統(tǒng)鋰離子電池,充電過(guò)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(guò)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,同時(shí)大幅降低電池的質(zhì)量、體積及成本,全面提升電池的能量密度。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
“未來(lái)的手機(jī)可能比現(xiàn)在輕薄一半,智能手機(jī)也不需要一天一充電了?!敝锌圃荷钲谙冗M(jìn)院相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,這種技術(shù)如實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,可解決電動(dòng)汽車(chē)電池成本高、續(xù)航里程短等問(wèn)題。不過(guò),目前該電池技術(shù)還有待優(yōu)化,比如需要進(jìn)一步提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性等。