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新型铝石墨二元离子电池具有环保、低成本等特点

编辑:体育外围 来源:体育外围 创发布时间:2020-12-28阅读32618次
  本文摘要:中科院深圳先进技术研究院某研究团队日前报告称,其研发的新型铝石墨二元离子电池具有环保、低成本等特点,可克服传统锂离子电池的一些局限性,在电子设备和电动汽车等领域具有广阔的应用前景。由于电子产品、电动汽车等行业的推动,近年来全球电池需求量持续增加。

石墨

中科院深圳先进技术研究院某研究团队日前报告称,其研发的新型铝石墨二元离子电池具有环保、低成本等特点,可克服传统锂离子电池的一些局限性,在电子设备和电动汽车等领域具有广阔的应用前景。该发表在新一期德国学术杂志《先进能源材料》中的研究表明,新型铝石墨二元离子电池的电极材料是低成本、环境无污染的铝和石墨,电解液由传统的锂盐和碳酸盐溶剂构成。

锂电池

与传统锂离子电池相比,该新型电池的重量、体积和材料成本显着降低,但能量密度(即单位体积中包含的能量)大幅提高。由于电子产品、电动汽车等行业的推动,近年来全球电池需求量持续增加。根据美国市场研究机构弗里多尼亚集团的数据,未来全球电池需求量以每年7.7%的速度持续增加,到2019年市场规模总额将达到1200亿美元。

锂电池是目前最主流的电池类型,因为其电极中一般含有镍、钴等重金属元素,废锂电池进入环境会造成重金属污染。另外,锂电池的发展也面临着比电力(即电池输出功率与电池质量之比)、能量密度等参数达到极限等技术瓶颈。领导这项研究的中国科学院深圳先进技术研究院研究员唐永炳表示,与传统锂电池相比,这种新型电池的产品成本可以降低约50%,比传统锂电池的1.3倍到2.0倍,能量密度可以提高到传统锂电池的1.6倍到2.8倍,具有明显的优势。

石墨

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据唐永炳介绍,新型铝石墨二元离子电池的工作机制是离子嵌入和形成合金同时发生的二元过程。充电时,电解液中的阴离子嵌入石墨制成的阴极,锂离子作为阳离子沉积在铝制成的阳极上,形成铝锂合金。放电过程与此相反。

由于电池中的铝电极同时作为阳极和集流体(池中活性物质生成电流的基体金属),可以显着提高电池的比率和能量密度。研究人员表示,该新型电池在电子产品、电动汽车等设备上具有广阔的应用前景,进入商业生产后,有助于提高上述设备的性能。责任编辑:申伯研。


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