據(jù)外媒報道,一家總部位于日本的公司Green Science Alliance正在開發(fā)下一代電池技術。據(jù)稱比起目前使用的鋰離子電池,這種電池更加耐用、成本更低。
(圖片來源:Green Science Alliance)
對于能源儲存、發(fā)電和電動汽車來說,生產可充電電池具有重要意義。因此,Dr Ryohei Mori和Hiromichi Itani開發(fā)了一種真正的鋁硫電池軟包電芯。該電池采用鋁負極、離子液體或深共晶溶劑基電解質,以及碳硫復合正極。
在之前的電池技術研究中,Mori和Itani開發(fā)了一種可充電的鋁空氣電池。然而,由于其結構比較復雜,而且在電解液中鋁離子與鋁金屬的鋁還原反應不穩(wěn)定,很難實現(xiàn)商業(yè)化。
研究人員通過各種測試發(fā)現(xiàn),這種軟電電芯電池的容量開始約為950 mAhg-1。在室溫為0.025攝氏度的情況下,經過100次循環(huán)后,減少至200 mAhg-1。這意味著電池的循環(huán)能力需要進一步提升。此外,電芯電壓和所施加的電流,要低于鋰離子電池。
這種鋁硫電池軟包電芯的開路電壓大約為0.9V。但事實證明,比起鋰離子電池,這種軟包電芯的電芯容量更大、更安全且成本更低。全球的學術和研究機構幾乎都研究過鋁離子電池,但這種鋁硫電池軟包電芯或將率先實現(xiàn)商業(yè)化。
與此同時,Green Science Alliance正在進行研究,以深入了解鋰硫電池。這對鋁硫電池的發(fā)展產生了積極的影響。然而,鋁硫電池不能一次性接受大電流,目前很難考慮將其應用于電動汽車。但是,如果將鋁硫電池應用于電動汽車,其優(yōu)勢在于工作時間長,因為電芯整體容量遠超過鋰離子電池。這種軟包電芯不需要高電流,持續(xù)時間長,還可用于傳感器或 IT 應用。
鋁硫電池VS鋰離子電池
據(jù)介紹,比起鋰離子電池的電芯,這種鋁硫電池電芯具有更多的特點和優(yōu)勢,具體體現(xiàn)為以下四點:
1.鋁硫電池的理論容量為1675 Wh/Kg(具體取決于硫含量),比鋰離子電池(200 – 243Wh/kg)要高出7-8倍。
2.鋰的成本較高且儲量較少,相比之下,鋁是一種豐富的天然資源,也是地球上回收最多的金屬,因此生產成本更低,更安全。
3.鋰離子電池易燃,存在一定風險。相比之下,鋁硫電池(包括電池組件在內)具有化學穩(wěn)定性、無毒,而且不易燃。
4.由于采用離子液體或深共晶溶劑作為電解質,所制備的鋁硫電池的使用溫度最高可達300攝氏度。
這兩位研究人員將繼續(xù)探討提高電池容量和循環(huán)能力,并開始向公司和投資者發(fā)送樣本。
原標題:日本Green Science Alliance開發(fā)可充電鋁硫電池 或將率先實現(xiàn)商業(yè)化