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新型铝基电池:动力电池史上“新物种”

[日期:2019-07-10]   来源:电池中国网   作者:   [字体: ]

日前,广东省科学技术厅2019年度省科技创新战略专项资金资助的“新能源汽车”重大科技专项确立,中科院深圳先进技术研究院&天劲股份联合申报的《新型高能量低成本铝基电池研发》项目获批。

据了解,中科院深圳先进技术研究院&天劲股份研发的基于铝箔负极的新型铝基电池,具有高能量密度和低成本的优势,并具有自主知识产权,相关电池技术已初步完成了核心技术知识产权布局。该电池以铝箔同时作为负极材料和负极集流体,这种一体化设计,取代了传统电池中的石墨负极与铜箔集流体,有利于增加电池中的活性材料占比,且铝箔比容量大,因此能够大幅度提高电池的能量密度(相比基于同样正极材料的传统锂离子电池提升30%以上)。

此外,由于省去了传统的石墨负极以及较昂贵的铜箔集流体,简化了电池生产工艺,其原料成本和生产成本可显著降低(整体降低30%以上),实现了新型铝基电池的高能量密度、长循环寿命、低成本、全天候等综合性能,为研发高效低成本储能器件开阔了新思路,具有非常重要的经济和社会价值。

能量密度提升一直被看作是主导锂离子电池发展的重要方向标。采用硅碳材料作为负极,尽管可以提升电池单体能量密度,但硅碳材料膨胀系数过高,寿命相对较短,短时间内还不易实现。也有研究认为可以将隔膜变得更薄,但电池的安全性又变得无法保障,且电池造价也将变得更高。还有研究认为,采用具有孔隙的铜箔材料,可减小电池内阻,将在一定程度上提升能量密度。但该方法必定会增加铜箔制备的成本,可能会得不偿失。

这样看来,减少石墨和铜箔的应用,直接应用铝箔可能会避免上述问题的产生。但该项目还处于立项获批阶段,具体在试验及应用中,还将面临哪些问题,将持续关注。





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