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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 铝—石墨双离子电池
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zhuzehua

银虫 (小有名气)

[交流] 铝—石墨双离子电池 已有19人参与

中科院深圳先进技术研究院唐永炳团队研发了一种新型电池技术，日前发表于《先进能源材料》。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。
　　目前，很多领域的主要能源转换和存储设备都是锂离子电池，但锂离子电池能量密度低，制造成本较高，且电池废弃会造成严重的环境问题。而不论是锂离子电池组驱动的电动汽车，还是燃料电池驱动的电动汽车，都面临成本和续航里程的挑战。
　　唐永炳团队发现了一种新型高能量密度铝—石墨双离子电池，是一种全新的高效、低成本储能电池。他们把传统锂离子电池的正负极进行了调整，用廉价且易得的石墨替代目前已批量应用于锂离子电池的钴酸锂、锰酸锂、三元或磷酸铁锂，作为电池的正极材料；采用铝箔同时作为电池负极材料和负极集流体；电解液由常规锂盐和碳酸酯类有机溶剂组成。
　　该电池工作原理有别于传统锂离子电池，充电过程中，正极石墨发生阴离子插层反应，而铝负极发生铝—锂合金化反应，放电过程则相反。这种新型反应机理不仅显著提高了电池的工作电压（3.8~4.6V），同时大幅降低电池的质量、体积、及制造成本，从而全面提升了全电池的能量密度（~220 Wh/kg）。
　　“该发现让人惊奇，是从未报道过的新电池技术。”审稿人如是评价。这种技术如实现产业化，未来的手机可能会比现在再轻薄一半，同时再也不需要一天一充电了。同时也解决了电动汽车电池成本高昂以及续航里程短的关键问题。不过，目前该电池技术还有待优化，如须提高电池循环稳定性等。
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1楼 2016-03-30 09:45:30
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

lggoal

新虫 (小有名气)
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1.这个很像 双石墨电池，或者双碳电池，这种电池最大的缺点就是电解液中的盐会作为“燃料”以阳离子和阴离子的形式分别嵌入到负极和正极。因此特点，这种电池很大的缺点就是能量密度低，要么就是盐的密度做的很高才行，jeff dahn曾在jecs上做过详细的分析，这个工作就是把负极的石墨换成了铝。
2.Al-Li合金早已被证明无法实用，所以负极从石墨换成了铝，应该是一种退步
3.“该发现让人惊奇，是从未报道过的新电池技术。”审稿人如是评价，从未报道过应该是这种方法不可行，没有研究的必要吧。
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11楼2016-04-01 01:24:47
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dcqxinyang

铁杆木虫 (著名写手)

博士
★
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“该发现让人惊奇，是从未报道过的新电池技术。”审稿人如是评价。


令人惊奇的是，审稿人不知道，主编难道不知道类似技术已于去年报道在Nature'上。新闻也只能呵呵呵了
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风吹走浮尘，不灭的心给我指引
5楼2016-03-31 07:57:21
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color99

新虫 (初入文坛)
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引用回帖:
11楼: Originally posted by lggoal at 2016-04-01 01:24:47
1.这个很像 双石墨电池，或者双碳电池，这种电池最大的缺点就是电解液中的盐会作为“燃料”以阳离子和阴离子的形式分别嵌入到负极和正极。因此特点，这种电池很大的缺点就是能量密度低，要么就是盐的密度做的很高才 ...

碰到懂行的了。同意以上观点，的确不靠谱，还不如双碳电池。
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14楼2016-04-01 04:44:26
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owetowet

铁杆木虫 (著名写手)
★
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一个把能量储存在电解液里的电池有多大的能量密度？支撑材料把电解液忽略了去计算能量
我也就呵呵呵了
不懂电池的人碰到了不懂电池的审稿人，奇迹就发生了
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18楼2016-04-01 10:22:25
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zhuzehua

银虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by color99 at 2016-03-30 10:04:45
和双碳电池很接近。不知道一个电极换成铝后是否真有优势？

该电池工作原理有别于传统锂离子电池，充电过程中，正极石墨发生阴离子插层反应，而铝负极发生铝—锂合金化反应，放电过程则相反。这种新型反应机理不仅显著提高了电池的工作电压（3.8~4.6V），同时大幅降低电池的质量、体积、及制造成本，从而全面提升了全电池的能量密度（~220 Wh/kg）。
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3楼2016-03-30 10:09:38
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无垠人

木虫 (正式写手)
★
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我见过锂铝反应然后导致铝粉化的情况，不知道在这种电池里面会不会发生，又是怎么避免的。
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25楼2016-04-02 09:16:17
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普通回帖

color99

新虫 (初入文坛)
★
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和双碳电池很接近。不知道一个电极换成铝后是否真有优势？
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2楼2016-03-30 10:04:45
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zhuzehua

银虫 (小有名气)
该电池工作原理有别于传统锂离子电池，充电过程中，正极石墨发生阴离子插层反应，而铝负极发生铝—锂合金化反应，放电过程则相反。这种新型反应机理不仅显著提高了电池的工作电压（3.8~4.6V），同时大幅降低电池的质量、体积、及制造成本，从而全面提升了全电池的能量密度（~220 Wh/kg）。
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4楼2016-03-30 10:09:52
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944781057

金虫 (小有名气)
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这个能够商用吗？
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6楼2016-03-31 08:09:50
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riocyj

木虫 (正式写手)
★
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~220 Wh/kg的能量密度，一般的容量性锂电池都可以达到甚至超过了！
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7楼2016-03-31 10:52:53
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tianya190

禁虫 (小有名气)
★
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本帖内容被屏蔽
8楼2016-03-31 16:51:04
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tnntc

木虫 (小有名气)
★
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双离子是指铝离子和锂离子？？？？？
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9楼2016-03-31 19:14:35
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langzhizhou

版主 (职业作家)
★
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坐等神奇的事情，看实际用
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何处高楼无可醉，谁家红袖不相怜！
10楼2016-04-01 00:35:50
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