鉅大LARGE | 點擊量:1136次 | 2020年12月22日
我國學者發現新型石墨雙離子電池技術
記者從我國科學院獲悉,我國科學院深圳先進技術研究院唐Yongbing研究員和他的研究小組的最新成就新型高能量密度的鋁-石墨雙離子電池技術,最近在國際能源材料優秀期刊《先進能源材料后,上周由德國科學網絡科學aktuell邀請,贏得廣泛贊譽。假如該技術實現產業化,將對現有的鋰電產業格局出現重大影響。
新型電池技術,成本低,效率高
這是一個令人驚訝的發現,一種從未被報道過的新電池技術,這位編輯說。當他告訴唐,這項研究已經被《華爾街日報》接受時,他把匿名評論者的評論轉給了唐。
便攜式電子設備、電動汽車、可再生能源系統等領域的重要的能量轉換和存儲設備是鋰離子電池,但商業鋰離子電池的能量密度,低生產成本較高,與傳統鋰離子電池電極材料含有有毒金屬,電池浪費會導致嚴重的環境問題。特別是動力鋰電池行業對新能源汽車的需求是熱點,但動力鋰電池技術仍是阻礙新能源汽車發展的前溝。無論是由鋰離子電池驅動的電動汽車,還是由燃料動力電池驅動的電動汽車,都面對著成本和行駛里程方面的挑戰。
唐永兵團隊發現的高能量密度鋁石墨雙離子電池是一種高效、低成本的新型儲能電池。
該新型電池調整了傳統鋰離子電池的正極和負極,利用廉價、易得的石墨代替鋰鈷氧化物、錳酸鋰、三元鋰或磷酸鐵鋰,廣泛應用于鋰離子電池中。鋁箔既可用作電池正極材料,也可用作陰極集電極液。電解液由傳統的鋰鹽和碳酸鹽有機溶劑組成。電池的工作原理與傳統鋰離子電池不同:充電時,正極石墨發生負離子插層反應,鋁負極發生鋁-鋰合金反應,放電過程相反。這種新的反應機制不僅顯著提高了電池的工作電壓(3.8-4.6v),而且顯著降低了電池的質量、體積和制造成本,從而全面提高了整個電池的能量密度(~220wh/kg)。
假如這項技術商業化,未來的手機將只有現在的一半薄,我們的智能手機也不要在一天內充電,解決了電動汽車電池成本高、續航時間短的關鍵問題。(工業和信息化部電子科學技術進步部電子科學技術進步部電子科學技術進步部電子科學技術進步部電子科學技術進步部電子科學技術進步部電子科學技術進步部電子科學技術進步部電子科學技術進步部電子科學技術進步部電子科學技術進步部電子科學技術進步部)然而,電池技術還有待優化,如要進一步提高電池的循環穩定性。
會不會改變現有的鋰電產業格局
近年來,新能源汽車在政策的支持下席卷全球,行業上游也迎來了一陣利好消息。世界領先的電池廠已經在我國設立了廠。盡管新能源汽車市場的持續繁榮提振了電池行業,但純電力電池和氫燃料動力電池在技術成本和續航里程方面仍面對挑戰。全球對鋰的需求正以每年7.7%的速度上升,到2019年市場規模將達到1200億美元(根據fredonia的數據)。
據機動車出廠合格證統計,2015年十二月,我國新能源汽車產量為99800輛,同比上升3倍。工業和信息化部部長苗圩在今年的兩會上提出,新能源汽車從2009年的培育期,現在開始進入成長期。2015年,我國汽車產銷量超過30萬輛,呈現出較上年快速上升的態勢。
繆偉認為,新能源汽車的發展存在兩個瓶頸。首先,在產品端,解決以動力鋰電池為代表的產品的性能、可靠性、續航里程、壽命等問題。其次,以應用端為代表的充電設施建設有待完善。苗表示,工信部已經在這兩個領域做出了一些安排,地方政府也做出了積極努力,以確保新能源汽車的進一步發展。