鉅大LARGE | 點擊量:595次 | 2022年10月17日
鋰電池贏了:等離子電解液成本高鋁電池暫無法商用
隨著數(shù)碼產(chǎn)品的普及,越來越多的人厭倦了“需要等好幾個小時讓手機充電”的狀態(tài)。未來,你的新型手機電池完全充電或許只要一分鐘。4月6日,科學(xué)權(quán)威期刊《自然》網(wǎng)絡(luò)版刊登了一篇報道,一個以華人研究人員為主的美國研究團隊開發(fā)出一種鋁電池:僅60秒能讓手機電力“滿血復(fù)活”。
據(jù)悉,這個研究團隊由美國斯坦福大學(xué)化學(xué)系教授、美籍華人戴宏杰負(fù)責(zé),湖南大學(xué)物理學(xué)院副教授魯兵安等多名學(xué)者參與。戴宏杰表示,這種鋁電池模型廉價、耐用而靈活。相較以前對鋁材料電池的嘗試,這次研究成果是對電池技術(shù)的一項重大突破,未來有望替代現(xiàn)有筆記本電腦和手機中常見的鋰電池。
科學(xué)權(quán)威期刊《自然》網(wǎng)絡(luò)版刊登的報道
現(xiàn)在的電池存在各種各樣的問題。傳統(tǒng)電池如堿性電池,丟棄后會污染環(huán)境,而鋰離子電池,通常會以“不可預(yù)知的方式起火”,因此多數(shù)特種公司都規(guī)定,禁止乘機旅客托運鋰電池。但戴宏杰團隊研發(fā)的這種新型鋁電池即使你在上面鉆孔也不會著火,而且這種電池更加耐用,可反復(fù)充電超過7500次,電容量不會受到任何損失。
長期以來,鋁電池研究沒有實質(zhì)突破的主要難題在于電池材料。戴宏杰說,他們把石墨作為負(fù)極材料,試驗確認(rèn)了幾種表現(xiàn)良好的石墨類材料,并用一種相當(dāng)于鹽溶液的等離子液體作為電解液,從而解決了鋁電池研究在材料上的瓶頸問題。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
魯兵安表示,60秒充完5000毫安的電量,就是這款鋁離子電池的充電速度。一般手機的電池容量多為兩三千毫安左右,iPhone6電池1810毫安,iPhone6plus電池2915毫安,三星S5電池2800毫安,這意味著如果它們將來換上這款鋁電池,只需幾十秒就能充滿電。
據(jù)介紹,新型鋁電池更加耐用,可反復(fù)充電超過7500次,電容量不會受到任何損失。此前,鋁電池一般僅僅耐受100次充放電循環(huán)后便壽終正寢,主流的鋰離子電池也只能持續(xù)充放電1000次。“成百上千萬的消費者使用1.5伏的AA和AAA電池,而可充電鋁電池能產(chǎn)生2伏電壓的電流。這是鋁材料前無古人的突破?!眻蟾娴淖髡邔懙?。
報告的聯(lián)合作者龔明(MingGong)指出,“鋁電池的另一個特點是具備延展性和靈活性。你可以將它彎曲和折疊,因此具有用于柔性電子設(shè)備的潛力?!贝送?,“鋁的價格也比鋰金屬更便宜”。
由于作為電解液的等離子液體成本較高,因此這種新型鋁電池距離生產(chǎn)還有一定的距離,商業(yè)上可行的鋁電池也尚未問世。但毋庸置疑的是,鋁離子電池前景廣闊,如果能及早投放市場,一定會深受消費者喜愛。