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铝-石墨双离子电池技术研究取得新进展

发布时间:2018-05-25 23:24:56 作者:锦铝大奖娱乐 浏览次数:

      中国学者世界首创新型高能量密度—石墨双离子电池技术,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。初步估算,500kg(千克)的铝—石墨电池的续航里程可达到约550公里。与传统的锂电技术相比,这种电池具有明显的优势,不仅生产成本降低约40%-50%,同时能量密度提高至少1.3-2.0倍。

      近日,中国科学院深圳先进技术研讨院集成所功用薄膜资料研讨中心唐永炳研讨员及其研讨团队在低本钱、高效储能电池方面的研讨获得打破性停顿。相关研讨成果"Carbon-Coated Porous Aluminum Foil Anode for High-Rate, Long-Term Cycling Stability and High Energy Density Dual-Ion Batteries(基于碳包覆多孔铝箔负极的高倍率、长循环、高能量密度双离子电池)"已在线发表于著名资料期刊Advanced Materials上,并申请1项国际创造专利。


铝—石墨双离子电池
 (图:
铝—石墨双离子电池技术

 该团队于今年3月在著名能源资料期刊Advanced Energy Materials上发布了一项全新的铝-石墨双离子电池技术,该技术一经报道立即遭到了国际、国内媒体及同行的普遍关注。其工作原理有别于现有传统锂电,且以低价的石墨作为正极,以铝箔同时作为负极和集流体。与常规锂电相比,该新型电池技术具有本钱低、工作电压高、平安性好、能量密度高等明显优势。但是该电池技术的循环稳定性仍有待提升,特别需求改善铝箔负极在充放电过程中的体积变化问题。

  基于上述思索,唐永炳研讨员及其团队成员仝雪峰、张帆等人经过一种简单、可控的办法构筑了一种新型碳包覆多孔铝的复合负极资料。测试证明:这种新型多孔铝箔/碳复合负极能显著进步铝-石墨双离子电池的综合性能,特别是循环稳定性取得了大幅度提升。循环性能测试发现:电池在2C高倍率下(充电/放电时间约为30分钟)充放电循环1000次后容量坚持率高达~90%,远高于目前国度规范(GB/T 18287-2013)对挪动电话蓄电池循环寿命的指标请求;并且发现电池同时还具有优良的倍率特性,在3分钟内充溢电时,其质量能量密度高达~200Wh/kg,是传统锂离子电池的2倍左右。实考证实:这种新型多孔铝箔/碳复合负极由于具有三维多孔导电网络,能有效缓解铝箔和锂离子合金化过程中产生的体积收缩效应,并且能显著进步锂离子的迁移率,从而使电池具有快充快放的特性;而碳包覆层在缓崩溃积变化效应的同时还有助于构成稳定的固态电解质(SEI)膜,从而进一步提升了电池的循环寿命。该研讨成果将有利推进新型铝-石墨双离子电池技术在新能源汽车、便携式电子产品等范畴的应用。

  该项研讨得到了广东省创新科研团队、广东省科技方案项目、深圳市科技方案项目和国度自然科学基金等项目的赞助。

发布时间:2018年5月25日15:15:15 锦铝大奖娱乐