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鋁-石墨雙離子電池技術(shù)研究取得新進展

發(fā)布時間：2018-05-25 23:24:56 作者：錦鋁工業(yè)鋁型材 瀏覽次數(shù)：

      中國學(xué)者世界首創(chuàng)新型高能量密度鋁—石墨雙離子電池技術(shù)，該技術(shù)若實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，將對現(xiàn)有鋰電產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生重大影響。初步估算，500kg（千克）的鋁—石墨電池的續(xù)航里程可達到約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，不僅生產(chǎn)成本降低約40%-50%，同時能量密度提高至少1.3-2.0倍。

      近日，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研討院集成所功用薄膜資料研討中心唐永炳研討員及其研討團隊在低本錢、高效儲能電池方面的研討獲得打破性停頓。相關(guān)研討成果"Carbon-Coated Porous Aluminum Foil Anode for High-Rate, Long-Term Cycling Stability and High Energy Density Dual-Ion Batteries（基于碳包覆多孔鋁箔負極的高倍率、長循環(huán)、高能量密度雙離子電池）"已在線發(fā)表于著名資料期刊Advanced Materials上，并申請1項國際創(chuàng)造專利。

鋁—石墨雙離子電池
?。▓D：鋁—石墨雙離子電池技術(shù)）

　該團隊于今年3月在著名能源資料期刊Advanced Energy Materials上發(fā)布了一項全新的鋁-石墨雙離子電池技術(shù)，該技術(shù)一經(jīng)報道立即遭到了國際、國內(nèi)媒體及同行的普遍關(guān)注。其工作原理有別于現(xiàn)有傳統(tǒng)鋰電，且以低價的石墨作為正極，以鋁箔同時作為負極和集流體。與常規(guī)鋰電相比，該新型電池技術(shù)具有本錢低、工作電壓高、平安性好、能量密度高等明顯優(yōu)勢。但是該電池技術(shù)的循環(huán)穩(wěn)定性仍有待提升，特別需求改善鋁箔負極在充放電過程中的體積變化問題。

　　基于上述思索，唐永炳研討員及其團隊成員仝雪峰、張帆等人經(jīng)過一種簡單、可控的辦法構(gòu)筑了一種新型碳包覆多孔鋁的復(fù)合負極資料。測試證明：這種新型多孔鋁箔/碳復(fù)合負極能顯著進步鋁-石墨雙離子電池的綜合性能，特別是循環(huán)穩(wěn)定性取得了大幅度提升。循環(huán)性能測試發(fā)現(xiàn)：電池在2C高倍率下（充電/放電時間約為30分鐘）充放電循環(huán)1000次后容量堅持率高達~90%，遠高于目前國度規(guī)范（GB/T 18287-2013）對挪動電話蓄電池循環(huán)壽命的指標(biāo)請求；并且發(fā)現(xiàn)電池同時還具有優(yōu)良的倍率特性，在3分鐘內(nèi)充溢電時，其質(zhì)量能量密度高達~200Wh/kg，是傳統(tǒng)鋰離子電池的2倍左右。實考證實：這種新型多孔鋁箔/碳復(fù)合負極由于具有三維多孔導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，能有效緩解鋁箔和鋰離子合金化過程中產(chǎn)生的體積收縮效應(yīng)，并且能顯著進步鋰離子的遷移率，從而使電池具有快充快放的特性；而碳包覆層在緩崩潰積變化效應(yīng)的同時還有助于構(gòu)成穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)（SEI）膜，從而進一步提升了電池的循環(huán)壽命。該研討成果將有利推進新型鋁-石墨雙離子電池技術(shù)在新能源汽車、便攜式電子產(chǎn)品等范疇的應(yīng)用。

　　該項研討得到了廣東省創(chuàng)新科研團隊、廣東省科技方案項目、深圳市科技方案項目和國度自然科學(xué)基金等項目的贊助。

發(fā)布時間：2018年5月25日15:15:15 錦鋁工業(yè)鋁型材