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鋁-石墨雙離子電池技術研究取得新進展

發布時間:2018-05-25 23:24:56 作者:錦鋁工業鋁型材 瀏覽次數:

      中國學者世界首創新型高能量密度—石墨雙離子電池技術,該技術若實現產業化,將對現有鋰電產業格局產生重大影響。初步估算,500kg(千克)的鋁—石墨電池的續航里程可達到約550公里。與傳統的鋰電技術相比,這種電池具有明顯的優勢,不僅生產成本降低約40%-50%,同時能量密度提高至少1.3-2.0倍。

      近日,中國科學院深圳先進技術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、高能量密度雙離子電池)"已在線發表于著名資料期刊Advanced Materials上,并申請1項國際創造專利。


鋁—石墨雙離子電池
 (圖:
鋁—石墨雙離子電池技術

 該團隊于今年3月在著名能源資料期刊Advanced Energy Materials上發布了一項全新的鋁-石墨雙離子電池技術,該技術一經報道立即遭到了國際、國內媒體及同行的普遍關注。其工作原理有別于現有傳統鋰電,且以低價的石墨作為正極,以鋁箔同時作為負極和集流體。與常規鋰電相比,該新型電池技術具有本錢低、工作電壓高、平安性好、能量密度高等明顯優勢。但是該電池技術的循環穩定性仍有待提升,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、張帆等人經過一種簡單、可控的辦法構筑了一種新型碳包覆多孔鋁的復合負極資料。測試證明:這種新型多孔鋁箔/碳復合負極能顯著進步鋁-石墨雙離子電池的綜合性能,特別是循環穩定性取得了大幅度提升。循環性能測試發現:電池在2C高倍率下(充電/放電時間約為30分鐘)充放電循環1000次后容量堅持率高達~90%,遠高于目前國度規范(GB/T 18287-2013)對挪動電話蓄電池循環壽命的指標請求;并且發現電池同時還具有優良的倍率特性,在3分鐘內充溢電時,其質量能量密度高達~200Wh/kg,是傳統鋰離子電池的2倍左右。實考證實:這種新型多孔鋁箔/碳復合負極由于具有三維多孔導電網絡,能有效緩解鋁箔和鋰離子合金化過程中產生的體積收縮效應,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的同時還有助于構成穩定的固態電解質(SEI)膜,從而進一步提升了電池的循環壽命。該研討成果將有利推進新型鋁-石墨雙離子電池技術在新能源汽車、便攜式電子產品等范疇的應用。

  該項研討得到了廣東省創新科研團隊、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基金等項目的贊助。

發布時間:2018年5月25日15:15:15 錦鋁工業鋁型材



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