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我國成功研發新型鋁—石墨雙離子電池

日期:2019-09-13 18:06
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摘要: 從中國科學院深圳先進技術研究院獲悉,該院集成所功能薄膜材料研究中心成功開發出一種新型鋁—石墨雙離子電池,可大幅度提升電動汽車的使用性能。 根據該研究中心的介紹,這種新型AGDIB電池采用廉價且易得的石墨替代傳統锂電中高成本且含重金屬的過渡金屬氧化物或磷酸鐵锂作為電池正極材料; 采用鋁箔同時作為電池負極材料和負極集流體;以常規锂鹽和碳酸脂溶劑為電解液。該電池工作原理有别于傳統锂離子電池,充電過程中,正極石墨發生陰離子插層 反應,而鋁負極發生鋁-锂合金化反應,放電過程則相反。這種新型反應...
  從中國科學院深圳先進技術研究院獲悉,該院集成所功能薄膜材料研究中心成功開發出一種新型鋁—石墨雙離子電池,可大幅度提升電動汽車的使用性能。
 
  根據該研究中心的介紹,這種新型AGDIB電池采用廉價且易得的石墨替代傳統锂電中高成本且含重金屬的過渡金屬氧化物或磷酸鐵锂作為電池正極材料; 采用鋁箔同時作為電池負極材料和負極集流體;以常規锂鹽和碳酸脂溶劑為電解液。該電池工作原理有别于傳統锂離子電池,充電過程中,正極石墨發生陰離子插層 反應,而鋁負極發生鋁-锂合金化反應,放電過程則相反。這種新型反應機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量、體積、及制造成本,從而**提升了全電池的能量密度。
 
 
 
我國成功研發新型鋁—石墨雙離子電池
我國成功研發新型鋁—石墨雙離子電池(來源:百度圖庫)
 
  該研究中心對外宣稱,初步估算該類型電池的全電池質量能量密度和體積能量密度将高達約222Wh/kg。500Kg重量的AGDIB電池的續航裡程可達到約550公裡。與傳統的锂電技術相比,這種電池具有明顯的優勢,不僅生産成本降低約 40-50%,同時能量密度提高至少1.3-2.0倍。若這種鋁-石墨電池成功實現産業化,将大幅提升現有便攜式電子設備,電動汽車,以及新能源儲能系統 的使用性能。不過,目前該電池技術還有待優化,比如需要進一步提高電池的循環穩定性等。
 
  據介紹,該項成果由唐永炳研究員及其研究團隊成員張小龍、張帆共同研發,相關論文“A Novel Aluminum–Graphite Dual-Ion Battery (一種新型鋁—石墨雙離子電池)”在線發表于能源材料上等期刊Advanced Energy Materials上,并已申請2項PCT磚利和1項中國發明磚利。該項研究得到廣東省**科研團隊、深圳市科技計劃項目和國家自然科學基金等項目的資助。