中科院深圳先進技術研究院唐永炳團隊研發(fā)了一種新型電池技術，日前發(fā)表于《先進能源材料》。該技術若實現(xiàn)產業(yè)化，將對現(xiàn)有鋰電產業(yè)格局產生重大影響。
目前，很多領域的主要能源轉換和存儲設備都是鋰離子電池，但鋰離子電池能量密度低，制造成本較高，且電池廢棄會造成嚴重的環(huán)境問題。而不論是鋰離子電池組驅動的電動汽車，還是燃料電池驅動的電動汽車，都面臨成本和續(xù)航里程的挑戰(zhàn)。
唐永炳團隊發(fā)現(xiàn)了一種新型高能量密度鋁—石墨雙離子電池，是一種全新的高效、低成本儲能電池。他們把傳統(tǒng)鋰離子電池的正負極進行了調整，用廉價且易得的石墨替代目前已批量應用于鋰離子電池的鈷酸鋰、錳酸鋰、三元或磷酸鐵鋰，作為電池的正極材料；采用鋁箔同時作為電池負極材料和負極集流體；電解液由常規(guī)鋰鹽和碳酸酯類有機溶劑組成。
該電池工作原理有別于傳統(tǒng)鋰離子電池，充電過程中，正極石墨發(fā)生陰離子插層反應，而鋁負極發(fā)生鋁—鋰合金化反應，放電過程則相反。這種新型反應機理不僅顯著提高了電池的工作電壓（3.8~4.6V），同時大幅降低電池的質量、體積、及制造成本，從而全面提升了全電池的能量密度（~220 Wh/kg）。
“該發(fā)現(xiàn)讓人驚奇，是從未報道過的新電池技術。”審稿人如是評價。這種技術如實現(xiàn)產業(yè)化，未來的手機可能會比現(xiàn)在再輕薄一半，同時再也不需要一天一充電了。同時也解決了電動汽車電池成本高昂以及續(xù)航里程短的關鍵問題。不過，目前該電池技術還有待優(yōu)化，如須提高電池循環(huán)穩(wěn)定性等。
