鋁離子電池工作原理,鋁離子電池或可替代鋰電池

來源：存能電氣  日期：2019-08-16 09:47  瀏覽量：次

　　鋁離子電池工作原理，鋁離子電池或可替代鋰電池。鋁離子電池是很有前景的下一代電池技術，可以滿足未來的能源輸送需求，結構與鋰離子相同，只是鋰被鋁所取代了。鋁是地球地殼中第三豐富的元素，也是非常廉價的鋰金屬替代物。

　　鋁離子電池工作原理

　　鋁離子電池包含一個由鋁制成的帶負電陽極和一個帶正電石墨陰極，由于三維石墨優良的導電性能和巨大的比表面積，能夠極大的縮短電池的充電時間。

　　鋁離子電池是一類可充電電池，放電時，鋁離子從陰極移動到陽極；充電時，鋁離子又回到陰極。鋁離子電池與鋰離子電池功能相似，但由于組成和結構不同，電能輸出水平有所不同。鋁離子電池可以在很短的時間內充滿電，并可以反復充電7500次。

　　鋁離子電池具有高效耐用、超快充電、高安全性、可折疊、材料成本低、靈活和較長壽命。

　　鋁離子電池應用領域

　　鋁離子電池主要應用在小型電子設備、電力網、電動汽車等。因此，鋁離子電池研發并得到實際應用后，有望取代鋰電池成為可穿戴設備產品的主流電池。

　　鋁比鋰便宜的多，石墨也不貴，只要鋁離子電池在能量密度，功率密度等指標追平鋰離子電池，靠其他技術指標的優勢和成本就能完全替代鋰離子電池。那我們的世界真的就被改變了。

　　鋁離子電池或可替代鋰離子電池

　　此前，因鋁電池具有成本低廉、不容易燃燒且有很高電荷存儲容量等優點，研究人員數十年來試圖研制出經濟可行的鋁離子電池，但一直未獲成功，其中關鍵的挑戰在于找到合適的負極材料和電解液材料，讓鋁電池在不斷充放電循環后仍能產生有效電壓。

　　盡管鋰離子電池在為移動電子設備提供動力方面取得了巨大成功，但在可再生能源應用方面，鋰離子電池的使用周期有限，安全隱患大，成本相對較高。另一方面，鋁離子電池被認為是這一領域的理想競爭者，因為鋁是地殼中僅次于氧和硅的第三豐富元素。由于其多重氧化還原態，它也具有最高的理論容量之一。

　　人們對開發鋁電池寄予了很高的期望，認為它能提供高性價比的能源。研究結果顯示電池的性能很有前途，但是這還處于早期階段，各個方面都需要進一步改進，因此與成熟的鋰離子電池系統相比，沒有多少意義。他將繼續研究鋁離子電池，同時研究使用其他元素的可能性。期待進一步研究如何將氧化還原活性有機分子應用于鋁、鎂、鋅、鈣等多價離子插層電池。

　　鋁離子電池的崛起也敲響了鋰電池行業的警鐘，未來鋰電池行業仍將在電池續航、電池充電與電池安全等領域苦下功夫，進一步提高競爭實力。

　　由鋁制成的電池具有最高電壓，可存儲最多能量，并且提供最高電流，其存儲容量是鋰離子電池的4倍，而且攜帶的電荷是鋰離子電池的3倍。

　　而鋰只占地球地殼的0.7%，人們越來越擔心鋰離子電池能否滿足全球日益增長的需求，而且其不斷上升的成本以及高度稀缺性也迫使人們開始尋找和研發更可行的替代方案。鋁離子電池可能就是后鋰離子電池時代的下一代存儲技術。

　　業內人士還指出，除了美鋁的最新研究成果外，特斯拉的專利技術也在瞄準金屬空氣電池，未來不排除鋁空氣電池出現真正商業化契機的可能。