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用有机化合物取代传统石墨,铝电池能量密度翻

 

 
 
在过去的铝电池研讨中,大多科学家都把石墨、石墨烯当作阴极,但石墨贮存量缺乏,石墨烯又是神奇超导资料、价钱不斐,对此瑞典科学家决议改用新资料:有机化合物蒽醌(音同恩昆),花得更少、更环保、能量密度还提升2 倍。
 
固然说锂离子电池是目前最常见的电池之一,但若是有另一种更廉价、资料来源丰厚的电池降生,未尝不是一件好事,其中铝是地壳中丰度最大的金属、石墨也容易获得,铝、石墨相关产业也十分成熟,这些缘由使得铝电池具有蕴藏丰厚、价钱低廉优势。
只不过铝电池尚未大范围商业化也不是没有缘由,石墨阴极的储电容量太低,性能没方法激起群众的兴味,而为了加速铝电池研讨停顿、进步能量密度,瑞典查尔摩斯工学院与斯洛维尼亚国度化学研讨所携手协作,将不再用石墨制造阴极,用有机物蒽醌取而代之。
 
蒽醌是种常见于自然界、工业的碳基有机物,能够在芦荟、何首乌、真菌、昆虫,又或是人工染料中发现它们的身影,研讨员指出,华宇代理蒽醌阴极能从电解质中贮存正电载流子,因而可大幅提升电池的能量密度,最终将能量密度进步至过去的2 倍以上。
 
不过科学家也表示,研讨还有许多进步空间,首先要先消弭电解质中的氯。先前瑞士联邦资料科学技术实验室与苏黎世联邦理工学院也有投入铝电池研讨,他们也努力于处理电解质问题,当时团队指出,铝电池电解质腐蚀性极强,以至可腐蚀不锈钢与金,还在寻觅替代资料或是抗腐蚀资料。
 
查尔摩斯工学院物理教授 Patrik Johansson 表示,目前铝电池的能量密度是锂离子电池的二分之一,将来希望能到达相同水准。研讨员 Niklas Lindahl 则补充,即便如此,铝电池消费本钱更低、经济利益优势也更高。
 
 
Johansson 打包票,新设计的铝电池不论是在资料本钱,华宇总代理还是环境负荷,竞争力都比当今采用的电池还要高,准绳上,铝也是比锂金属更好的电荷载体,将来或研发有成,就能用在太阳能、风力发电等大型电池储能系统。
 
不过虽说铝电池没有到达大范围商业化,但曾经有厂商进度超前了,先前台湾工研院与美国史丹佛大学协作,胜利开发出全球第一个能够稳定充放电的铝电池,只需1 分钟便可完成充电,反复充放电逾万次也能维持高储电效率,最重要的是,遇到外力冲击也不会爆炸熄灭。
 
今年8 月三阳也宣布,将转投资承袭工研院技术的“亚福储能公司”消费新一代铝电池,在南科路竹园区设立铝电池厂,一代厂估计明年6 月就将开端消费,二代厂都方案于2022 年竣工投产。
 
New aluminum batteries for renewables storage
ENVIRONMENTALLY FRIENDLY BATTERIES BREAKTHROUGH AS CONCEPT DOUBLES ENERGY DENSITY OF ‘STATE OF THE ART’ ALUMINUM BATTERIES
可高速充放电铝离子电池 – 工研院
A new concept for more sustainable batteries

 

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