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北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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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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lggoal

新虫 (小有名气)
★
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引用回帖:
20楼: Originally posted by tianya190 at 2016-04-01 15:45:08
双离子电池的能量密度低，是肯定的。毕竟所有嵌入的离子都需要来自电解液，所以电池的设计必须是富液电池。

有铝离子的层积，原理上就不是电容器，连赝电容也不能算。...

1.此电池机理仍然不是特别清楚，待更详细的研究,目前被引用11次，但里面没有追踪报道，所以还需等待。
2.此电池能如此快速的充放电，带有电容器的嫌疑，而且双离子电池本身就很像电容器，也就是正负离子分别在负极和正极吸附，而此处是沉积和嵌入？
3.AlCl4-嵌入石墨，AlCl4-很大（起码比锂离子大很多很多吧），能获得如此高的充放电，很不可思议。
4.Al3+在铝箔负极上沉积，如此大电流沉积而没有枝晶产生，也不可思议。
5.把电解液算上，容量很像电容器
5.基于以上怀疑，结论待定
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23楼2016-04-01 23:10:51
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color99

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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)
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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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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