逍遥学能 2018-09-14 13:35
中科院深圳先进技术研究院唐永炳团队研发了一种新型电池技术，日前发表于《先进能源材料》。该技术若实现产业化，将对现有锂电产业格局产生重大影响。
目前，很多领域的主要能源转换和存储设备都是锂离子电池，但锂离子电池能量密度低，制造成本较高，且电池废弃会造成严重的环境问题。而不论是锂离子电池组驱动的电动汽车，还是燃料电池驱动的电动汽车，都面临成本和续航里程的挑战。
唐永炳团队发现了一种新型高能量密度铝—石墨双离子电池，是一种全新的高效、低成本储能电池。他们把传统锂离子电池的正负极进行了调整，用廉价且易得的石墨替代目前已批量应用于锂离子电池的钴酸锂、锰酸锂、三元或磷酸铁锂，作为电池的正极材料；采用铝箔同时作为电池负极材料和负极集流体；电解液由常规锂盐和碳酸酯类有机溶剂组成。
该电池工作原理有别于传统锂离子电池，充电过程中，正极石墨发生阴离子插层反应，而铝负极发生铝—锂合金化反应，放电过程则相反。这种新型反应机理不仅显著提高了电池的工作电压（3.8~4.6V），同时大幅降低电池的质量、体积、及制造成本，从而全面提升了全电池的能量密度（~220 Wh/kg）。
“该发现让人惊奇，是从未报道过的新电池技术。”审稿人如是评价。这种技术如实现产业化，未来的手机可能会比现在再轻薄一半，同时再也不需要一天一充电了。同时也解决了电动汽车电池成本高昂以及续航里程短的关键问题。不过，目前该电池技术还有待优化，如须提高电池循环稳定性等。