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我國(guó)成功研發(fā)一種新型鋁—石墨雙離子電池

來(lái)源:新能源汽車網(wǎng)
時(shí)間:2016-03-31 12:12:56
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我國(guó)成功研發(fā)一種新型鋁—石墨雙離子電池摘要:從中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院獲悉,該院集成所功能薄膜材料研究中心成功開(kāi)發(fā)出一種新型鋁—石墨雙離子電池,可大幅度提升電動(dòng)汽車

摘要:從中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院獲悉,該院集成所功能薄膜材料研究中心成功開(kāi)發(fā)出一種新型鋁—石墨雙離子電池,可大幅度提升電動(dòng)汽車的使用性能。

根據(jù)該研究中心的介紹,這種新型AGDIB電池采用廉價(jià)且易得的石墨替代傳統(tǒng)鋰電中高成本且含重金屬的過(guò)渡金屬氧化物或磷酸鐵鋰作為電池正極材料;采用鋁箔同時(shí)作為電池負(fù)極材料和負(fù)極集流體;以常規(guī)鋰鹽和碳酸脂溶劑為電解液。該電池工作原理有別于傳統(tǒng)鋰離子電池,充電過(guò)程中,正極石墨發(fā)生陰離子插層反應(yīng),而鋁負(fù)極發(fā)生鋁-鋰合金化反應(yīng),放電過(guò)程則相反。這種新型反應(yīng)機(jī)理不僅顯著提高了電池的工作電壓(3.8-4.6V),同時(shí)大幅降低電池的質(zhì)量、體積、及制造成本,從而全面提升了全電池的能量密度。

該研究中心對(duì)外宣稱,初步估算該類型電池的全電池質(zhì)量能量密度和體積能量密度將高達(dá)約222 Wh/kg。500Kg重量的AGDIB電池的續(xù)航里程可達(dá)到約550公里。與傳統(tǒng)的鋰電技術(shù)相比,這種電池具有明顯的優(yōu)勢(shì),不僅生產(chǎn)成本降低約40-50%,同時(shí)能量密度提高至少1.3-2.0倍。若這種鋁-石墨電池成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,將大幅提升現(xiàn)有便攜式電子設(shè)備,電動(dòng)汽車,以及新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用性能。不過(guò),目前該電池技術(shù)還有待優(yōu)化,比如需要進(jìn)一步提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性等。

據(jù)介紹,該項(xiàng)成果由唐永炳研究員及其研究團(tuán)隊(duì)成員張小龍、張帆共同研發(fā),相關(guān)論文“A Novel Aluminum–Graphite Dual-Ion Battery (一種新型鋁—石墨雙離子電池)”在線發(fā)表于能源材料頂級(jí)期刊Advanced Energy Materials上,并已申請(qǐng)2項(xiàng)PCT專利和1項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利。該項(xiàng)研究得到廣東省創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)、深圳市科技計(jì)劃項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。