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我国学者发现新型石墨双离子电池技术
我国学者发现新型石墨双离子电池技术
  • 发布时间:2021-01-30 16:01

我国学者发现新型石墨双离子电池技术

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记者从我国科学院获悉,我国科学院深圳先进技术研究院唐Yongbing研究员和他的研究小组的最新成就新型高能量密度的铝-石墨双离子电池技术,最近在国际能源材料优秀期刊《先进能源材料后,上周由德国科学网络科学aktuell邀请,赢得广泛赞誉。假如该技术实现产业化,将对现有的锂电产业格局出现重大影响。


新型电池技术,成本低,效率高


这是一个令人惊讶的发现,一种从未被报道过的新电池技术,这位编辑说。当他告诉唐,这项研究已经被《华尔街日报》接受时,他把匿名评论者的评论转给了唐。


便携式电子设备、电动汽车、可再生能源系统等领域的重要的能量转换和存储设备是锂离子电池,但商业锂离子电池的能量密度,低生产成本较高,与传统锂离子电池电极材料含有有毒金属,电池浪费会导致严重的环境问题。特别是动力锂电池行业对新能源汽车的需求是热点,但动力锂电池技术仍是阻碍新能源汽车发展的前沟。无论是由锂离子电池驱动的电动汽车,还是由燃料动力电池驱动的电动汽车,都面对着成本和行驶里程方面的挑战。


唐永兵团队发现的高能量密度铝石墨双离子电池是一种高效、低成本的新型储能电池。


该新型电池调整了传统锂离子电池的正极和负极,利用廉价、易得的石墨代替锂钴氧化物、锰酸锂、三元锂或磷酸铁锂,广泛应用于锂离子电池中。铝箔既可用作电池正极材料,也可用作阴极集电极液。电解液由传统的锂盐和碳酸盐有机溶剂组成。电池的工作原理与传统锂离子电池不同:充电时,正极石墨发生负离子插层反应,铝负极发生铝-锂合金反应,放电过程相反。这种新的反应机制不仅显著提高了电池的工作电压(3.8-4.6v),而且显著降低了电池的质量、体积和制造成本,从而全面提高了整个电池的能量密度(~220wh/kg)。


假如这项技术商业化,未来的手机将只有现在的一半薄,我们的智能手机也不要在一天内充电,解决了电动汽车电池成本高、续航时间短的关键问题。(工业和信息化部电子科学技术进步部电子科学技术进步部电子科学技术进步部电子科学技术进步部电子科学技术进步部电子科学技术进步部电子科学技术进步部电子科学技术进步部电子科学技术进步部电子科学技术进步部电子科学技术进步部电子科学技术进步部)然而,电池技术还有待优化,如要进一步提高电池的循环稳定性。


会不会改变现有的锂电产业格局


近年来,新能源汽车在政策的支持下席卷全球,行业上游也迎来了一阵利好消息。世界领先的电池厂已经在我国设立了厂。尽管新能源汽车市场的持续繁荣提振了电池行业,但纯电力电池和氢燃料动力电池在技术成本和续航里程方面仍面对挑战。全球对锂的需求正以每年7.7%的速度上升,到2019年市场规模将达到1200亿美元(根据fredonia的数据)。


据机动车出厂合格证统计,2015年十二月,我国新能源汽车产量为99800辆,同比上升3倍。工业和信息化部部长苗圩在今年的两会上提出,新能源汽车从2009年的培育期,现在开始进入成长期。2015年,我国汽车产销量超过30万辆,呈现出较上年快速上升的态势。


缪伟认为,新能源汽车的发展存在两个瓶颈。首先,在产品端,解决以动力锂电池为代表的产品的性能、可靠性、续航里程、寿命等问题。其次,以应用端为代表的充电设施建设有待完善。苗表示,工信部已经在这两个领域做出了一些安排,地方政府也做出了积极努力,以确保新能源汽车的进一步发展。


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